涂装检查基本数学计算
引言 防腐涂料涂装中，会涉及到一些基本的数学计算，内容并深奥，但是十分重要。这些计算主要是基于涂料的一些基本概念，如体积固含量，膜厚，涂布量等。扎实地掌握一些基本的数学计算，是涂料技术员基本的技能要求。
单位换算
液体容积
加仑 /gal 夸脱/ qt 品脱/ 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
面积单位的换算
平方码 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
压力单位的换算
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
质量单位的换算
磅 /lb 盎司 /oz 克/ g 千克/ kg
1 16 453.6 0.4563
长度单位的换算
码/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
温度换算
经常会用到摄氏与华氏义之间的换算。作为一个技术员需要知道常见温度的换算，如涂料时底材的温度高于露点温度的数据，3℃/5℉,环氧树脂涂料施工时最低温度10℃/50℉，无机富锌底漆作为耐温底漆的可耐受温度400/752℉，两者之间的换算公式如下
F-32
从华氏度到摄氏度=-------------
1.8
从摄氏度到华氏度 F=1.8C+32
膜厚的计算
涂料的体积固体含量
在中国涂料工业中，目前还习惯采用质量固体份来衡量一个涂料品质。但是欧美国家体积固体含量，实际上更为科学和实用。涂料的体积固体含量即为涂料中非挥发性成分与液态漆料的体积比。这是一个非常重要的概念，液态涂料中的溶剂挥发后，真正留在被涂物表面成为漆膜的就是涂料中的非挥发分，即体含量。
大多数涂料生产商采用的计算方法是在实验室条件下，按照《油漆及颜料化学师（occa）》单行本中所述，即《涂料固体成分的含量确定（按体积计算）》来进行的，这个方法是测量漆膜干燥前的湿膜厚度（WFT)和干燥后的干膜厚度（DFT ），按以下公式来计算：
干膜厚度
体积固体含量=------------------------------------
湿膜厚度
例：某涂料产品，测得其湿膜厚度为200微米，干膜厚度为80微米，计算其体积固体含量：
干膜厚度 80
体积固体含量=-------------------------------=----------------------= 40%
湿膜厚度 200
即体积固体含量为40%.
干膜厚度和湿膜厚度
涂层厚度可在施工过程中进行测定，无论涂层是处于湿膜还是干膜状态。
干膜的厚度通常在涂装合同予以规定。湿膜厚度的测定可有助于确定，必须施工多少厚的涂料层才能达到的规定的干膜厚度。湿膜的测定有利于及时发现每一道施工涂层在厚度上的差别，以便纠正。
但是，钢材和大数金属构件上的湿膜测定仅作为指导之用，而干膜厚度才作为测定记录。而且，只有知道湿膜和干膜之间的关系，知道湿膜才有用。即配套规定范围内的干膜厚度，那么湿膜厚度数值在什么范围内，才能达到规定范围内的干膜厚度呢？
干膜厚度与湿膜厚度之比基于所使用的涂料的体积固体含量百分，这些数据可以从生产商的数据手册中得到，在该计算中体积固体含量是必须使用的数据。
已知规定的干膜厚度，查阅相关产品的体积固体含量，计算相应的湿膜厚度，可以按以下公式计算：
干膜厚度
湿膜厚度= ---------------------
体积含量
例：环氧通用底漆体积固体含量为57%，干膜厚度达到50微米时，计算要施工湿膜厚度是多少是时才能达到要求。
干膜厚度 50
湿膜厚度=--------------------------= ---------------------------=87.7--90微米。
体积含量 57%
计算稀释后的涂料湿膜厚度
在实际施工中，经常要在涂料中加入稀释剂，稀释剂的使用增加了体积总数，但并不增加体积固体含量。比如，加入了25%稀释剂稀释涂料，所需要的只是在公式中加上25%这个数字，计算稀释后的涂料湿膜厚度，按以下公式计算：
干膜厚度(1+%稀释剂)
稀释后湿膜厚度= --------------------------------------
体积固体含量
在加入稀释剂的情况下，计算很可能达到配套规定的干膜厚度所需的膜厚度范围，可分以下2 个步骤进行：
步骤1：计算稀释剂的体积分数
步骤2：计算湿膜厚度范围。
例：聚氨酯面的体积固体含量为57%，规定干膜厚度为50微米，稀释10%后，计算要施工多少湿膜厚度才能达到要求的干膜厚度：
干膜厚度(1+%稀释剂) 50(1+10%)
稀释后湿膜厚度= ---------------------------------=-------------------------=96.5微米。
体积固体含量 57%
涂布率和涂料用量的计算
理论涂布率
对业主和承包商来说是计算成本和涂料用量的关键因素，理论涂布率是指涂料施工在光滑的表面上而毫无损耗，每1L可以涂布的面积M2，单位是M2/L。
理论涂布率按以下公式计算：
体积固体含量*10
理论涂布率=------------------------------------
干膜厚度
例如：无机富锌底漆体积固体份含量为63%，规定干膜厚度为75微米，计算其理论涂布率为：
体积固体含量*10 63*10
理论涂布率=------------------------------------= -----------------------=8.4m2/L
干膜厚度 75
理论涂布率的计算公式是基于体积固体含量为100%来推导的，如果涂料的体积固体含量为100%，每1L油漆涂布1微米的干膜厚度，即可涂料面积为1000m2.，那么问题产生了 ，如果油漆体积含量固体含量不是100%，可涂布多少面积呢？
涂料的体积固体含量小于100%,涂层厚度为1微米时的涂布率是这样计算的：将1000乘所使用涂料的实际体积固体含量百分数，以小数形式表示，
体积固体含量 100% ： 1L1微米1000M2
体积固体含量 40% ： 1L1微米400M2
当要涂的干膜厚度为100微米时，则得出以下关系：
体积固体含量40%： 1L100微米4M2
实际涂布率
实际涂布率是用理论涂布率减去损耗的百分数，计算公式如下：
实际理论涂布率=理论涂布率（1-损耗%）
如果已经计算出理论涂布率，又能估算出涂料的损耗百分数，比如损耗40%，那么按前面的无机富锌底漆75微米的厚度，理论涂布率为：
实际涂布率=理论涂布率（1-40%）
=8.4（1-40%）
=5.04m2/L
实际上，这个损耗百分数是不确定的，因为实际施工中受到多种因素的影响，施工方法，工作的技术，被涂物的形状，表面的粗糙程度，工作环境和漆膜的分布程度等。
涂料的实际用量
涂料的实际用量是在实际涂布率的基础上得到的，可以按以下公式计算：
面积*干膜厚度
涂料实际用量=------------------------------------
10*体积固体含量*100*（1-损耗%）
以上公式中的（1-损耗%）即为损耗系数。
损耗20%，损耗系数为0.8，损耗30%时，损耗系数为0.7.
例：有一储罐内壁2000M2，喷涂体积固含量为76%的酚醛环氧涂料2道，每道150微米，估算损耗为40%，计算共要使用酚醛环氧涂料多少L。
面积*干膜厚度 2000*150
涂料实际用量=------------------------------------ =-----------------------------=658L
10*体积固体含量*100*（1-损耗%） 10*76*100*0.6
那么2道涂料共计要用 658*2=1320L
涂料通常以20L为一个包装单位，所以上要以表达为20L的倍数，这样方便计算，结算和的安排。
表面粗糙度对涂料的耗影响
底漆的涂料通常都是在喷砂过的表面的进行的，表面粗糙度对于涂层和钢材之间的附着力有着非常重要的影响。钢材的表面粗糙度同时带来了钢材面积的增加，同时就会带来油漆损耗量的增加。
表面积估算增加率
表面积粗糙度 光滑表面系数 实际表面轮廓系数
30 1 1.26
40 1 1.36
50 1 1.46
60 1 1.54
70 1 1.61
一定的粗糙度对于所需要用来填平表面轮廓的涂料用量基本上一致的，通常这个数值被为“绝对值”（dead volume）。根据试验和计算，不面的表面粗糙度与其所要求的相应的涂料填充量（按100%体积固体含量），这里的涂料用量不考虑喷涂带来的损耗。
表面粗糙度
R / rm 绝对值
/L.m-2 表面粗糙度
R / rm 绝对值
/L.m-2
30 0.02 75 0.05
45 0.03 90 0.06
60 0.04 105 0.07
在一定面积的钢板上喷砂后填平粗糙度所需要的涂料用量，可以按下列公式计算：
面积*绝对值*100%
总的绝对值=------------------------------------
体积固体含量
比如100M2的钢板，分别进行以下涂料的施工，计算不同的表面粗糙度带来的额外涂料用理，已知某环氧富锌底漆体积固体含量为59%，无机富锌底漆的体积固体含量为63%
计算不同粗糙度，相同干膜厚度下所要求额外涂料用量，以下计算值不考虑施工损耗，只计算填平表面轮廓所需要的涂料用量。
环氧富锌底漆：
10*0.03*100%
表面粗糙度45 微米=------------------------------------=5.08L
0.59
10*0.05*100%
表面粗糙度75 微米=------------------------------------=7.94L
0.63
六、涂料价格的计算
每平方米的单价
在涂装工程报价时，涂料商往往用不面的涂料产品，或者即使涂料品相同而不同体积含量的产品来进行报价，而且报价的价格也是不面的。
是不是可以说，价格低的就是费用低的呢？事实证明，体积含量高的产品即使单价高，每平方米单价住住比那些价格低而体积含量也低的产品可能费用也低的。
干膜厚度*单价/L
每平方米单价=------------------------------------
10*体积固体含量
比如一块结构物，要求施工干膜厚度为120微米的环氧底漆，传统的环氧底漆固体含量为50%,假如单价为32元/L，高固体含量改性环氧底漆固体含量为80%，假如单价为49元/L,从中可以看出，使用高固体含量的改性环氧底漆，每平方米单价要低。
传统环氧防锈底漆：
干膜厚度*单价/L 120 *32
每平方米单价=------------------------------------=------------------------------=7.68元/m2
10*体积固体含量 10*50
改性高固体含量环氧防锈底漆：
干膜厚度*单价/L 120 *49
每平方米单价=------------------------------------=------------------------------=7.35元/m2
10*体积固体含量 10*80
2、L和KG的价格换算
国外涂料公司在涂料的配方设计和技术数据计算以及包装规格上，都采用L的概念，国内公司住以KG来进行技术数据的计算和包装，在单价方面，夸国公司以L作为单位，国内以KG作为单价。在目前，如何使得这两个不面的报价单位有可比性呢？
其实很简单，只要引入质量的概念就可以方便进行计算，相关数据产品的密度可以从厂家的数据手册中得出。
每公升价格÷密度=每千克价格
例：某一环氧去铁中间漆，密度为1.8KG/L，价格为48.8元/L，则该环氧去铁中间漆每千克价格为
48.8÷1.8=27.11元/KG
由于涂料的密度通常高于1.0KG/L，除非溶剂的稀释剂有时会低于1.0KG/L，所以每L价格都比每KG单价看上去数据要大。
七、结语
防腐涂料涂装技术员需要有很强的相关涂装的计算能力，限于篇幅，以上介绍的只是其中的一部分内容。在舱室内部或储罐内部涂装时，还会涉及到通风量的计算，在船舱涂装时，会涉及到船舱外板，压载等面积计算，在盐分分析时，会接触到盐分浓度计算，这些内容会在以后的专题中根据实际情况作个体介绍。
