涂裝設(shè)備檢查計算
一、 引言 防腐涂料涂裝中，會涉及到一些基本的數(shù)學計算，內(nèi)容并深奧，但是十分重要。這些計算主要是基于涂料的一些基本概念，如體積固含量，膜厚，涂布量等。扎實地掌握一些基本的數(shù)學計算，是涂料技術(shù)員基本的技能要求。
二、 單位換算
液體容積
加侖 /gal 夸脫/ qt 品脫/ pt 盎司/oz 升/l 毫升/ml 立方厘米/ cc 立方英寸/ cu.in
1 4 8 128 3.785 3785 3785 231
面積單位的換算
平方碼 yd2 平方英尺 foot2 平方英寸inch2 平方毫米mm2 平方厘米cm2 平方米m2
1 9 1296 836127.36 8361.27 0.83612
壓力單位的換算
磅每平方英尺 /lf.ft-2 磅每平方英寸 /lb.in-2 或 psi 千克每平方厘米 /kg.cm-2 千帕斯卡
/pka
1 0.00694 0.000488 0.0479
質(zhì)量單位的換算
磅 /lb 盎司 /oz 克/ g 千克/ kg
1 16 453.6 0.4563
長度單位的換算
碼/yd 英尺 /ft 英寸/in 密耳/mil
1 3 36 36000
微米/um 毫米/mm 厘米/cm 米/m
914400 914.4 91.44 0.9144
三、 溫度換算
經(jīng)常會用到攝氏與華氏義之間的換算。作為一個技術(shù)員需要知道常見溫度的換算，如涂料時底材的溫度高于露點溫度的數(shù)據(jù)，3℃/5℉,環(huán)氧樹脂涂料施工時最低溫度10℃/50℉，無機富鋅底漆作為耐溫底漆的可耐受溫度400/752℉，兩者之間的換算公式如下
F-32
從華氏度到攝氏度=-------------
1.8
從攝氏度到華氏度 F=1.8C+32
四、 膜厚的計算
1、 涂料的體積固體含量
在中國涂料工業(yè)中，目前還習慣采用質(zhì)量固體份來衡量一個涂料品質(zhì)。但是歐美國家體積固體含量，實際上更為科學和實用。涂料的體積固體含量即為涂料中非揮發(fā)性成分與液態(tài)漆料的體積比。這是一個非常重要的概念，液態(tài)涂料中的溶劑揮發(fā)后，真正留在被涂物表面成為漆膜的就是涂料中的非揮發(fā)分，即體含量。
大多數(shù)涂料生產(chǎn)商采用的計算方法是在實驗室條件下，按照《油漆及顏料化學師（occa）》單行本中所述，即《涂料固體成分的含量確定（按體積計算）》來進行的，這個方法是測量漆膜干燥前的濕膜厚度（WFT)和干燥后的干膜厚度（DFT ），按以下公式來計算：
干膜厚度
體積固體含量=------------------------------------
濕膜厚度
例：某涂料產(chǎn)品，測得其濕膜厚度為200微米，干膜厚度為80微米，計算其體積固體含量：
干膜厚度 80
體積固體含量=-------------------------------=----------------------= 40%
濕膜厚度 200
即體積固體含量為40%.
2、 干膜厚度和濕膜厚度
涂層厚度可在施工過程中進行測定，無論涂層是處于濕膜還是干膜狀態(tài)。
干膜的厚度通常在涂裝合同予以規(guī)定。濕膜厚度的測定可有助于確定，必須施工多少厚的涂料層才能達到的規(guī)定的干膜厚度。濕膜的測定有利于及時發(fā)現(xiàn)每一道施工涂層在厚度上的差別，以便糾正。
但是，鋼材和大數(shù)金屬構(gòu)件上的濕膜測定僅作為指導之用，而干膜厚度才作為測定記錄。而且，只有知道濕膜和干膜之間的關(guān)系，知道濕膜才有用。即配套規(guī)定范圍內(nèi)的干膜厚度，那么濕膜厚度數(shù)值在什么范圍內(nèi)，才能達到規(guī)定范圍內(nèi)的干膜厚度呢？
干膜厚度與濕膜厚度之比基于所使用的涂料的體積固體含量百分，這些數(shù)據(jù)可以從生產(chǎn)商的數(shù)據(jù)手冊中得到，在該計算中體積固體含量是必須使用的數(shù)據(jù)。
已知規(guī)定的干膜厚度，查閱相關(guān)產(chǎn)品的體積固體含量，計算相應的濕膜厚度，可以按以下公式計算：
干膜厚度
濕膜厚度= ---------------------
體積含量
例：環(huán)氧通用底漆體積固體含量為57%，干膜厚度達到50微米時，計算要施工濕膜厚度是多少是時才能達到要求。
干膜厚度 50
濕膜厚度=--------------------------= ---------------------------=87.7--90微米。
體積含量 57%
3、 計算稀釋后的涂料濕膜厚度
在實際施工中，經(jīng)常要在涂料中加入稀釋劑，稀釋劑的使用增加了體積總數(shù)，但并不增加體積固體含量。比如，加入了25%稀釋劑稀釋涂料，所需要的只是在公式中加上25%這個數(shù)字，計算稀釋后的涂料濕膜厚度，按以下公式計算：
干膜厚度(1+%稀釋劑)
稀釋后濕膜厚度= --------------------------------------
體積固體含量
在加入稀釋劑的情況下，計算很可能達到配套規(guī)定的干膜厚度所需的膜厚度范圍，可分以下2 個步驟進行：
步驟1：計算稀釋劑的體積分數(shù)
步驟2：計算濕膜厚度范圍。
例：聚氨酯面的體積固體含量為57%，規(guī)定干膜厚度為50微米，稀釋10%后，計算要施工多少濕膜厚度才能達到要求的干膜厚度：
干膜厚度(1+%稀釋劑) 50(1+10%)
稀釋后濕膜厚度= ---------------------------------=-------------------------=96.5微米。
體積固體含量 57%
五、 涂布率和涂料用量的計算
1、 理論涂布率
對業(yè)主和承包商來說是計算成本和涂料用量的關(guān)鍵因素，理論涂布率是指涂料施工在光滑的表面上而毫無損耗，每1L可以涂布的面積M2，單位是M2/L。
理論涂布率按以下公式計算：
體積固體含量*10
理論涂布率=------------------------------------
干膜厚度
例如：無機富鋅底漆體積固體份含量為63%，規(guī)定干膜厚度為75微米，計算其理論涂布率為：
體積固體含量*10 63*10
理論涂布率=------------------------------------= -----------------------=8.4m2/L
干膜厚度 75
理論涂布率的計算公式是基于體積固體含量為100%來推導的，如果涂料的體積固體含量為100%，每1L油漆涂布1微米的干膜厚度，即可涂料面積為1000m2.，那么問題產(chǎn)生了 ，如果油漆體積含量固體含量不是100%，可涂布多少面積呢？
涂料的體積固體含量小于100%,涂層厚度為1微米時的涂布率是這樣計算的：將1000乘所使用涂料的實際體積固體含量百分數(shù)，以小數(shù)形式表示，
體積固體含量 100% ： 1L 1微米 1000M2
體積固體含量 40% ： 1L 1微米 400M2
當要涂的干膜厚度為100微米時，則得出以下關(guān)系：
體積固體含量40%： 1L 100微米 4M2
2、 實際涂布率
實際涂布率是用理論涂布率減去損耗的百分數(shù)，計算公式如下：
實際理論涂布率=理論涂布率（1-損耗%）
如果已經(jīng)計算出理論涂布率，又能估算出涂料的損耗百分數(shù)，比如損耗40%，那么按前面的無機富鋅底漆75微米的厚度，理論涂布率為：
實際涂布率=理論涂布率（1-40%）
=8.4（1-40%）
=5.04m2/L
實際上，這個損耗百分數(shù)是不確定的，因為實際施工中受到多種因素的影響，施工方法，工作的技術(shù)，被涂物的形狀，表面的粗糙程度，工作環(huán)境和漆膜的分布程度等。
3、 涂料的實際用量
涂料的實際用量是在實際涂布率的基礎(chǔ)上得到的，可以按以下公式計算：
面積*干膜厚度
涂料實際用量=------------------------------------
10*體積固體含量*100*（1-損耗%）
以上公式中的（1-損耗%）即為損耗系數(shù)。
損耗20%，損耗系數(shù)為0.8，損耗30%時，損耗系數(shù)為0.7.
例：有一儲罐內(nèi)壁2000M2，噴涂體積固含量為76%的酚醛環(huán)氧涂料2道，每道150微米，估算損耗為40%，計算共要使用酚醛環(huán)氧涂料多少L。
面積*干膜厚度 2000*150
涂料實際用量=------------------------------------ =-----------------------------=658L
10*體積固體含量*100*（1-損耗%） 10*76*100*0.6
那么2道涂料共計要用 658*2=1320L
涂料通常以20L為一個包裝單位，所以上要以表達為20L的倍數(shù)，這樣方便計算，結(jié)算和的安排。
表面粗糙度對涂料的耗影響
底漆的涂料通常都是在噴砂過的表面的進行的，表面粗糙度對于涂層和鋼材之間的附著力有著非常重要的影響。鋼材的表面粗糙度同時帶來了鋼材面積的增加，同時就會帶來油漆損耗量的增加。
表面積估算增加率
表面積粗糙度 光滑表面系數(shù) 實際表面輪廓系數(shù)
30 1 1.26
40 1 1.36
50 1 1.46
60 1 1.54
70 1 1.61
一定的粗糙度對于所需要用來填平表面輪廓的涂料用量基本上一致的，通常這個數(shù)值被為“絕對值”（dead volume）。根據(jù)試驗和計算，不面的表面粗糙度與其所要求的相應的涂料填充量（按100%體積固體含量），這里的涂料用量不考慮噴涂帶來的損耗。
表面粗糙度
R / rm 絕對值
/L.m-2 表面粗糙度
R / rm 絕對值
/L.m-2
30 0.02 75 0.05
45 0.03 90 0.06
60 0.04 105 0.07
在一定面積的鋼板上噴砂后填平粗糙度所需要的涂料用量，可以按下列公式計算：
面積*絕對值*100%
總的絕對值=------------------------------------
體積固體含量
比如100M2的鋼板，分別進行以下涂料的施工，計算不同的表面粗糙度帶來的額外涂料用理，已知某環(huán)氧富鋅底漆體積固體含量為59%，無機富鋅底漆的體積固體含量為63%
計算不同粗糙度，相同干膜厚度下所要求額外涂料用量，以下計算值不考慮施工損耗，只計算填平表面輪廓所需要的涂料用量。
環(huán)氧富鋅底漆：
100*0.03*100%
表面粗糙度45 微米=------------------------------------=5.08L
0.59
100*0.05*100%
表面粗糙度75 微米=------------------------------------=7.94L
0.63
六、涂料價格的計算
1、 每平方米的單價
在涂裝工程報價時，涂料商往往用不面的涂料產(chǎn)品，或者即使涂料品相同而不同體積含量的產(chǎn)品來進行報價，而且報價的價格也是不面的。
是不是可以說，價格低的就是費用低的呢？事實證明，體積含量高的產(chǎn)品即使單價高，每平方米單價住住比那些價格低而體積含量也低的產(chǎn)品可能費用也低的。
干膜厚度*單價/L
每平方米單價=------------------------------------
10*體積固體含量
比如一塊結(jié)構(gòu)物，要求施工干膜厚度為120微米的環(huán)氧底漆，傳統(tǒng)的環(huán)氧底漆固體含量為50%,假如單價為32元/L，高固體含量改性環(huán)氧底漆固體含量為80%，假如單價為49元/L,從中可以看出，使用高固體含量的改性環(huán)氧底漆，每平方米單價要低。
傳統(tǒng)環(huán)氧防銹底漆：
干膜厚度*單價/L 120 *32
每平方米單價=------------------------------------=------------------------------=7.68元/m2
10*體積固體含量 10*50
改性高固體含量環(huán)氧防銹底漆：
干膜厚度*單價/L 120 *49
每平方米單價=------------------------------------=------------------------------=7.35元/m2
10*體積固體含量 10*80
2、L和KG的價格換算
國外涂料公司在涂料的配方設(shè)計和技術(shù)數(shù)據(jù)計算以及包裝規(guī)格上，都采用L的概念，國內(nèi)公司住以KG來進行技術(shù)數(shù)據(jù)的計算和包裝，在單價方面，跨國公司以L作為單位，國內(nèi)以KG作為單價。在目前，如何使得這兩個不面的報價單位有可比性呢？
其實很簡單，只要引入質(zhì)量的概念就可以方便進行計算，相關(guān)數(shù)據(jù)產(chǎn)品的密度可以從廠家的數(shù)據(jù)手冊中得出。
每公升價格÷密度=每千克價格
例：某一環(huán)氧去鐵中間漆，密度為1.8KG/L，價格為48.8元/L，則該環(huán)氧去鐵中間漆每千克價格為
48.8÷1.8=27.11元/KG
由于涂料的密度通常高于1.0KG/L，除非溶劑的稀釋劑有時會低于1.0KG/L，所以每L價格都比每KG單價看上去數(shù)據(jù)要大。
七、結(jié)語
防腐涂料涂裝技術(shù)員需要有很強的相關(guān)涂裝的計算能力，限于篇幅，以上介紹的只是其中的一部分內(nèi)容。在艙室內(nèi)部或儲罐內(nèi)部涂裝時，還會涉及到通風量的計算，在船艙涂裝時，會涉及到船艙外板，壓載等面積計算，在鹽分分析時，會接觸到鹽分濃度計算，這些內(nèi)容會在以后的專題中根據(jù)實際情況作個體介紹。
