CN113499960A - 一种船用涂料用量计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船用涂料用量计算方法，涉及船舶涂装技术领域。该船用涂料用量计算方法包括：S10、计算理论涂布率；S20、确定影响涂料损耗的主要因素；S30、确定各个主要因素造成的涂料损耗，得出实际涂布率；S40、计算涂料的实际用量。通过该船用涂料计算方法能够得到更加准确的涂料用量，更精确地控制涂料成本。
Description
技术领域
本发明涉及船舶涂装技术领域，尤其涉及一种船用涂料用量计算方法。
背景技术
船用涂料约占全船物资材料成本的3％，船用涂料材料定额的计算主要与涂装面积及涂料损耗系数有关。其中，涂装面积以各种计算机软件系统计算结果为准，数据来源较为真实、准确。
但对于涂料损耗系数而言，现有技术中通常仅是根据行业标准或厂家标准来获得一个经验值，导致涂料损耗计算往往与实际相差较大，进而无法得到一个较为准确的涂料用量，不利于控制涂料成本。
基于此，亟需一种船用涂料用量计算方法，用以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船用涂料用量计算方法，能够得到更加准确的涂料用量，更精确地控制涂料成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种船用涂料用量计算方法，包括以下步骤：
S10、计算理论涂布率；
S20、确定影响涂料损耗的主要因素；
S30、确定各个主要因素造成的涂料损耗，得出实际涂布率；
S40、计算涂料的实际用量。
可选地，在步骤S20中，影响涂料损耗的主要因素包括涂装表面处理方式、涂装方式、涂装作业环境、涂料浪费和涂料品种。
可选地，在步骤S30中，涂装表面处理方式对涂料损耗的影响包括：
若对待涂装表面进行喷丸处理并涂上底漆，则处理后的待涂装表面的表面粗糙度为0-50μm，会使涂层干膜厚度损失10μm；
若通过细砂对待涂装表面进行开放式喷砂处理，则处理后的待涂装表面的表面粗糙度为50μm-100μm，会使涂层干膜厚度损失35μm；
若通过粗砂对待涂装表面进行开放式喷砂处理，则处理后的待涂装表面的表面粗糙度为100μm-150μm，会使涂层干膜厚度损失60μm；
若对有坑蚀的待涂装表面重新喷砂处理，则处理后的待涂装表面的表面粗糙度为150μm-300μm，会使涂层干膜厚度损失125μm。
可选地，在步骤S30中，涂装方式对涂料损耗的影响包括：
若涂装方式为刷涂或滚涂，则涂层干膜厚度的损失比例可达15％；
若涂装方式为喷涂，则涂层干膜厚度的损失比例不低于20％。
进一步地，在确定涂装方式后，根据待涂装处的结构复杂程度对涂料损耗进一步细化：
若涂装方式为刷涂或滚涂，则在待涂装处的结构较为简单时，涂层干膜厚度的损失比例可达5％，在待涂装处的结构较为复杂时，涂层干膜厚度的损失比例为10％-15％；
若涂装方式为喷涂，则在待涂装处的结构较为简单时，涂层干膜厚度的损失比例为20％，在待涂装处的结构较为复杂时，涂层干膜厚度的损失比例为30％-60％。
可选地，在步骤S30中，作业环境对涂料损耗的影响包括：
若在通风良好的涂装车间内进行作业，则涂层干膜厚度的损失比例可达5％；
若在室外环境中进行作业，则在无风时，涂层干膜厚度的损失比例为5％-10％，在有风时，涂层干膜厚度的损失比例会超过20％。
可选地，在步骤S30中，涂料浪费对涂料损耗的影响包括：
若涂料为单组份涂料，则涂层干膜厚度的损失比例可达5％；
若涂料为双组份涂料，则涂层干膜厚度的损失比例为5％～10％。
可选地，在步骤S30中，确定涂料品种对涂料损耗影响的具体步骤包括：
确定需使用的涂料的品种；
进行现场试验，测试该品种的涂料对涂层干膜厚度损失的影响。
可选地，步骤S10具体包括：
S11、确定涂料的体积固体含量SV及涂层干膜厚度DFT；
S12、按照以下公式计算理论涂布率：
式中的TSR表示理论涂布率。
进一步地，步骤S30具体包括：S31、确定各个主要因素造成的涂料损耗，得出需补偿的涂层干膜厚度；S32、计算出实际涂布率；
在步骤S40中，按照以下公式计算涂料的实际用量：
式中的L表示涂料的实际用量，S表示涂装面积，PSR表示实际涂布率。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种船用涂料用量计算方法，通过考察影响涂料损耗的主要因素，并确定各主要因素造成的涂料损耗，可以得出更接近真实情况的实际涂布率，进而得出更准确的涂料用量，更精确地控制涂料成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的船用涂料用量计算方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
本实施例提供了一种船用涂料用量计算方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：
S10、计算理论涂布率；
S20、确定影响涂料损耗的主要因素；
S30、确定各个主要因素造成的涂料损耗，得出实际涂布率；
S40、计算涂料的实际用量。
按以上方法，在计算涂料用量时，通过对影响涂料损耗的主要因素进行考察，并确定各主要因素造成的涂料损耗，可以得出更接近真实情况的实际涂布率，进而得出更准确的涂料用量，更精确地控制涂料成本。更具体来说，通过使计算出的涂料用量与实际所需基本一致，既能够有效避免涂料不足，保证施工周期，也不会使涂料用量超过实际过多，避免涂料浪费。
在此，对该船用涂料计算方法中各步骤的内容进行更具体的介绍。
首先，对于步骤S10，其具体包括：
S11、确定涂料的体积固体含量SV(Solid Volume)及涂层干膜厚度DFT，其中SV的单位为百分比(％)，DFT的单位为微米(μm)；
S12、按照以下公式计算理论涂布率：
式中的TSR(TheoreticalSpreading Rate)表示理论涂布率，TSR的单位为平方米/每升(m2/L)。
以实际意义而言，理想涂布率指在涂装施工过程中，不考虑任何外部因素的情况下，将涂料不含任何损耗地涂覆于理想平整表面，每升涂料可以涂覆的表面积。该值是涂料本身的固定值，与涂料本身以外的因素无关。
其次，对于步骤S20，影响涂料损耗的主要因素包括涂装表面处理方式、涂装方式、涂装作业环境、涂料浪费和涂料品种。整体来看，以上五种因素涉及了开始选料(对应涂料品种)、施工准备(对应涂装表面处理方式)、正式施工(对应涂装方式、涂装作业环境及涂料浪费)等主要施工阶段，基本覆盖了整个施工周期，能够充分真实地反映涂料损耗，保证计算出的涂料用量更符合实际。
在确定出影响涂料损耗的主要因素后，就可继续进行步骤S30。步骤S30具体包括：
S31、确定各个主要因素造成的涂料损耗，得出需补偿的涂层干膜厚度；
S32、计算出实际涂布率。
下面，先对各主要因素造成的涂料损耗进行介绍。本实施例中，通过涂层干膜厚度来反映涂料损耗，以更加直观且统一地表示出各主要因素对涂料损耗的影响。
对于涂装表面处理方式而言，其对涂料损耗的影响包括：
(1)若对待涂装表面进行喷丸处理并涂上车间底漆，则处理后的待涂装表面的表面粗糙度为0μm-50μm，会使涂层干膜厚度损失10μm；
(2)若通过细砂(如80目细砂)对待涂装表面进行开放式喷砂处理，则处理后的待涂装表面的表面粗糙度为50μm-100μm，会使涂层干膜厚度损失35μm；
(3)若通过粗砂(如12目粗砂)对待涂装表面进行开放式喷砂处理，则处理后的待涂装表面的表面粗糙度为100μm-150μm，会使涂层干膜厚度损失60μm；
(4)若对有坑蚀的待涂装表面重新喷砂处理，则处理后的待涂装表面的表面粗糙度为150μm-300μm，会使涂层干膜厚度损失125μm。
简而言之，在对待涂装表面进行表面处理后，表面粗糙度越大，则涂料损耗会越大。
更具体地，根据ISO19840，涂层漆膜厚度是指结构基材粗糙表面的峰值以上具有代表性涂层厚度。因此，由表面处理过程中产生的粗糙度凹陷部位在被涂层充分润湿填充等引起的涂料损失不包括在额定涂层干膜厚度中。待涂装表面的表面粗糙度越大，需要填充的涂料就越多，但在测量涂层干膜厚度时该部分涂料厚度无法被反映出来，并且此部分涂料损失与涂层设计漆膜厚度和涂层道数无关，因此在计算涂料损耗时，应将表面粗糙度对涂料损耗的影响定量反映出来。
对于涂装方式，其对涂料损耗的影响包括：
(1)若涂装方式为刷涂或滚涂，则涂层干膜厚度的损失比例可达15％；
(2)若涂装方式为喷涂，则涂层干膜厚度的损失比例不低于20％。
可以理解的是，涂层干膜厚度的损失比例指损失的涂层干膜厚度与设计的涂层干膜厚度之比。同时，就“可达”的含义而言，其指可以达到但不超过。
本实施例中，在确定涂装方式后，还根据待涂装处的结构复杂程度对涂料损耗作了进一步的细化：
(1)若涂装方式为刷涂或滚涂，则在待涂装处的结构较为简单时，涂层干膜厚度的损失比例可达5％，在待涂装处的结构较为复杂时，涂层干膜厚度的损失比例为10％-15％；
(2)若涂装方式为喷涂，则在待涂装处的结构较为简单时，涂层干膜厚度的损失比例为20％，在待涂装处的结构较为复杂时，涂层干膜厚度的损失比例为30％-60％。
进一步地，若涂装方式为喷涂，则在待涂装处的结构较为复杂时，还可根据涂层道数对涂料损耗作进一步细化：对于首道涂层时，涂层干膜厚度的损失比例可达60％；对于第二道涂层，涂层干膜厚度的损失比例可达40％；对于第三道涂层，涂层干膜厚度的损失比例可达30％。
需说明的是，实际考察结构复杂程度时，可以是否具有较多边、角或斜撑设置为准来判断待涂装处的结构是否复杂。若待涂装处的结构具有较多边、角或斜撑设置，则可将其归为较为复杂的结构；反之，可将其归为较为简单的结构。
对于作业环境，其对涂料损耗的影响包括：
(1)若在通风良好的涂装车间内进行作业，则涂层干膜厚度的损失比例可达5％；
(2)若在室外环境中进行作业，则在无风时，涂层干膜厚度的损失比例为5％-10％，在有风时，涂层干膜厚度的损失比例会超过20％。
不难看出，风是影响涂料损耗的关键要素，风速越大则会有越多的涂料被风吹走，加剧涂料损耗。此外还需注意的是，除造成涂料损耗外，风的存在还会影响涂装的外观和质量，因此在进行涂装时必须对涂装环境加以重视。
对于涂料浪费，其对涂料损耗的影响包括：
(1)若涂料为单组份涂料，则涂层干膜厚度的损失比例可达5％；
(2)若涂料为双组份涂料，则涂层干膜厚度的损失比例为5％～10％。
无论对于单组份涂料还是双组份涂料，在进行涂装时，都不可避免地发生涂料损耗，损耗原因可能是涂料滴落或溅洒，也可能是涂料残留到容器内不能充分利用等。相比较而言，对于双组份涂料，因用剩的涂料超过最大重涂间隔也会导致涂料浪费，所以双组份涂料比单组份涂料造成的涂料损耗会更多。
对于涂料品种，在确定其对涂料损耗的影响时，为保证结果的准确性，应进行以下步骤：确定需使用的涂料的品种；进行现场试验，测试该品种的涂料对涂层干膜厚度损失的影响。
具体地，对于不同品种的涂料，其沾度、需施工的厚度和适用的涂装工具(如喷枪枪嘴)的参数均可能有所不同，这些均会对涂料损耗造成影响。在进行现场试验时，即可得到准确的影响结果，并将该影响量化。
本实施例中，为便于快捷计算船用涂料用量，给出涂料品种对涂料损耗影响的参考值如下：若涂料为醇酸底漆，则涂层干膜厚度的损失比例可达8％；若涂料为环氧油漆，则涂层干膜厚度的损失比例可达15％；若涂料为聚氨脂漆，则涂层干膜厚度的损失比例可达26％；若涂料为防污漆，则涂层干膜厚度的损失比例可达33％；若涂料为铝粉漆，则涂层干膜厚度的损失比例可达26％；若涂料为醇酸面漆，则涂层干膜厚度的损失比例可达2％。可以理解的是，上述数值为参考值，实际使用时，根据实际试验结果可以对上述数值进行优化调整。
整体来看，上述的涂料基本涵盖了常用的船用涂料，适用范围广，可操作性强。当然，在其它实施例中，若不使用上述任一种涂料，也可对涂料损失进行重新确定，不以本实施例为限。
在确定出各主要因素造成的涂料损耗后，就可得出需补偿的涂层干膜厚度。可以理解的是，需补偿的涂层干膜厚度应与涂层干膜厚度损失之和相等。进一步地，将需补偿的涂层干膜厚度与理论的涂层干膜厚度相加，即可得出实际所需的涂层干膜厚度，进而得出实际涂布率。
此时，在步骤S40中，按照以下公式可算得涂料的实际用量：
为更清楚地说明上述船用涂料用量计算方法的使用，现举一个具体计算案例。该案例中，假设涂料为环氧油漆，先在涂装车间内对待涂装表面进行喷丸处理并涂上底漆，再将涂料喷涂到简单结构表面。参数方面，涂层共有2道，每道涂层的干膜厚度DFT为100μm，涂料的体积固体含量SV为80，需涂装面积S为100m2。
按以上方法，先计算出理论涂布率为：TSR＝(SV×10)/DFT＝8m2/L。按此，需要的涂料的理论用量为：(S/TSR)＝12.5L。
下面计算涂料的实际用量。
对于第一道涂层，涂装表面处理方式造成的涂料损耗为10μm，涂装方式造成的涂料损耗为(100μm×20％)＝20μm，作业环境造成的涂料损耗为(100μm×5％)＝5μm，涂料浪费造成的涂料损耗为(100μm×10％)＝10μm，涂料品种造成的涂料损耗为(100μm×15％)＝15μm。
对于第二道涂层，由于不再进行表面处理，所以涂装表面处理方式引起的损耗为0，涂装方式造成的涂料损耗为(100μm×20％)＝20μm，作业环境造成的涂料损耗为(100μm×5％)＝5μm，涂料浪费造成的涂料损耗为(100μm×10％)＝10μm，涂料品种造成的涂料损耗为(100μm×15％)＝15μm。
总的来看，对于第一道涂层，各主要因素引起的涂料损耗总和为60μm，该值即为需补偿的涂层干膜厚度值，补偿系数为(60μm/100μm)＝60％。对于第二道涂层，各主要因素引起的涂料损耗总和为50μm，该值即为需补偿的涂层干膜厚度值，补偿系数为50％。因此，平均到每道涂层，涂料补偿系数为55％。
本实施例中，当理论涂布率为8m2/L时，1L涂料可以涂布8m2。按以上计算结果，假设面积仍为8m2，则需补偿0.55L涂料以弥补涂料损耗，即需要的涂料由原来的1L变为了1.55L，实际涂布率为PSR＝(8m2/1.55L)＝5.16m2/L。
基于上述计算，需要的涂料的实际用量为L＝(S/PSR)＝19.4L。如果以涂料损耗系数来看，涂料实际损耗比例为(19.4-12.5)/19.4＝35.5％。
实际上，若脱开上述计算案例，以单船涂料理论用量约10万升，平均每升30元来计算，使单船涂料损耗系数每下降1个百分点，就可使涂料成本下降约3万元，效益十分可观。
此外需要说明的是，对于舾装件，由于大多数的舾装件结构较小且形状复杂，所以其涂料损耗要高于其它船体结构。因此，对于舾装件所在部位，应在一般涂料损耗系数基础上增加一定百分比(可根据实验测得)，以作为舾装件所在部位的涂料损耗系数，并将舾装件涂装面积和舾装件涂料用量单独反馈在设计图纸中。
综上，本实施例提供了一种船用涂料用量计算方法，通过对影响涂料损耗的主要因素进行考察，确定出了涂装表面处理方式、涂装方式、涂装作业环境、涂料浪费和涂料品种共5个对涂料损耗影响较大的因素，为后续的涂料用量计算与控制提供了精准目标。之后，通过分别确定各主要因素造成的涂料损耗，可以得出实际涂布率，最终得出更准确的涂料用量，提升了数据可靠性和可信性，便于更精确地控制涂料成本，取得更好的经济和社会效益。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种船用涂料用量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、计算理论涂布率；
S20、确定影响涂料损耗的主要因素；
S30、确定各个主要因素造成的涂料损耗，得出实际涂布率；
S40、计算涂料的实际用量。
2.根据权利要求1所述的船用涂料用量计算方法，其特征在于，在步骤S20中，影响涂料损耗的主要因素包括涂装表面处理方式、涂装方式、涂装作业环境、涂料浪费和涂料品种。
3.根据权利要求2所述的船用涂料用量计算方法，其特征在于，在步骤S30中，涂装表面处理方式对涂料损耗的影响包括：
若对待涂装表面进行喷丸处理并涂上底漆，则处理后的待涂装表面的表面粗糙度为0-50μm，会使涂层干膜厚度损失10μm；
若通过细砂对待涂装表面进行开放式喷砂处理，则处理后的待涂装表面的表面粗糙度为50μm-100μm，会使涂层干膜厚度损失35μm；
若通过粗砂对待涂装表面进行开放式喷砂处理，则处理后的待涂装表面的表面粗糙度为100μm-150μm，会使涂层干膜厚度损失60μm；
若对有坑蚀的待涂装表面重新喷砂处理，则处理后的待涂装表面的表面粗糙度为150μm-300μm，会使涂层干膜厚度损失125μm。
4.根据权利要求2所述的船用涂料用量计算方法，其特征在于，在步骤S30中，涂装方式对涂料损耗的影响包括：
若涂装方式为刷涂或滚涂，则涂层干膜厚度的损失比例可达15％；
若涂装方式为喷涂，则涂层干膜厚度的损失比例不低于20％。
5.根据权利要求4所述的船用涂料用量计算方法，其特征在于，步骤S30中，在确定涂装方式后，根据待涂装处的结构复杂程度对涂料损耗进一步细化：
若涂装方式为刷涂或滚涂，则在待涂装处的结构较为简单时，涂层干膜厚度的损失比例可达5％，在待涂装处的结构较为复杂时，涂层干膜厚度的损失比例为10％-15％；
若涂装方式为喷涂，则在待涂装处的结构较为简单时，涂层干膜厚度的损失比例为20％，在待涂装处的结构较为复杂时，涂层干膜厚度的损失比例为30％-60％。
6.根据权利要求2所述的船用涂料用量计算方法，其特征在于，在步骤S30中，作业环境对涂料损耗的影响包括：
若在通风良好的涂装车间内进行作业，则涂层干膜厚度的损失比例可达5％；
若在室外环境中进行作业，则在无风时，涂层干膜厚度的损失比例为5％-10％，在有风时，涂层干膜厚度的损失比例会超过20％。
7.根据权利要求2所述的船用涂料用量计算方法，其特征在于，在步骤S30中，涂料浪费对涂料损耗的影响包括：
若涂料为单组份涂料，则涂层干膜厚度的损失比例可达5％；
若涂料为双组份涂料，则涂层干膜厚度的损失比例为5％～10％。
8.根据权利要求2所述的船用涂料用量计算方法，其特征在于，在步骤S30中，确定涂料品种对涂料损耗影响的具体步骤包括：
确定需使用的涂料的品种；
进行现场试验，测试该品种的涂料对涂层干膜厚度损失的影响。
9.根据权利要求1-8任一项所述的船用涂料用量计算方法，其特征在于，步骤S10具体包括：
S11、确定涂料的体积固体含量SV及涂层干膜厚度DFT；
S12、按照以下公式计算理论涂布率：
式中的TSR表示理论涂布率。
10.根据权利要求9所述的船用涂料用量计算方法，其特征在于，步骤S30具体包括：S31、确定各个主要因素造成的涂料损耗，得出需补偿的涂层干膜厚度；S32、计算出实际涂布率；
在步骤S40中，按照以下公式计算涂料的实际用量：
式中的L表示涂料的实际用量，S表示涂装面积，PSR表示实际涂布率。
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| CN202110580206.6A CN113499960A (zh) | 2021-05-26 | 2021-05-26 | 一种船用涂料用量计算方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN111721659A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-09-29 | 中建材创新科技研究院有限公司 | 一种抹灰石膏涂布率的评价方法 |
| CN115445813A (zh) * | 2022-09-29 | 2022-12-09 | 安徽柳溪智能装备有限公司 | 电脑机箱喷粉膜厚自动检测及控制系统 |
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2021
- 2021-05-26 CN CN202110580206.6A patent/CN113499960A/zh active Pending
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