Hoe reduceer je fugitieve emissies in een chemisch proces?

Fugitieve emissies zijn voor veel HSE Managers en Process Safety Engineers een dagelijkse zorg. Niet alleen vanwege de strengere regelgeving die vanuit Europa steeds meer druk legt op industriële processen, maar ook omdat elke ongecontroleerde lekkage een direct veiligheidsrisico vormt voor mens en milieu. Het goede nieuws: met de juiste pomptechnologie zijn fugitieve emissies grotendeels te elimineren. In dit artikel leggen we uit wat fugitieve emissies precies zijn, welke regelgeving van toepassing is, en hoe sealless pomptechnologieën zoals magneetgedreven pompen, busmotorpompen en membraanpompen structureel bijdragen aan een veiliger en schoner proces. Promotec ondersteunt industriële bedrijven al meer dan 50 jaar bij het selecteren en implementeren van de juiste pomptechnologie voor hun specifieke procesomstandigheden.

Wat zijn fugitieve emissies in een chemisch proces?

Fugitieve emissies zijn onbedoelde lekverliezen van gassen of vloeistoffen die vrijkomen uit industriële installaties, zonder dat dit via een gecontroleerd afvoerpunt gebeurt. In chemische processen ontstaan ze vrijwel altijd op plekken waar bewegende of verbindende onderdelen aanwezig zijn: pompen, compressoren, flenzen, kleppen en afdichtingen. Het woord “fugitief” verwijst naar het ongrijpbare karakter van deze emissies. Ze zijn moeilijk te meten, moeilijk te lokaliseren en daardoor ook moeilijk te beheersen.

Bij pompen met mechanische afdichtingen is lekkage structureel ingebouwd in het ontwerp. Een mechanical seal is een dynamische afdichting die slijt, veroudert en uiteindelijk faalt. Zelfs een goed onderhouden seal lekt in kleine hoeveelheden. Bij het verpompen van vluchtige organische stoffen, zuren of toxische vloeistoffen zijn die kleine hoeveelheden al voldoende om te voldoen aan de definitie van een fugitieve emissie. Voor HSE-professionals is dit niet alleen een milieuprobleem, maar ook een potentieel veiligheidsincident.

Welke regelgeving geldt er voor fugitieve emissies?

De regelgeving rondom fugitieve emissies is de afgelopen jaren aanzienlijk aangescherpt. Drie kaders zijn voor de (petro)chemische industrie het meest relevant:

TA-Luft: De Duitse technische richtlijn voor luchtkwaliteit, die ook in Nederland en België als referentienorm wordt gebruikt. TA-Luft stelt strenge eisen aan de maximaal toegestane lekkagesnelheid van pompafdichtingen bij het verwerken van gevaarlijke stoffen.
IED (Industrial Emissions Directive): De Europese richtlijn voor industriële emissies verplicht bedrijven om de beste beschikbare technieken (BBT) toe te passen. Sealless pomptechnologie wordt daarin expliciet erkend als een van die technieken.
ATEX 2014/34/EU: Deze richtlijn regelt de veiligheid van apparatuur in explosieve atmosferen. Pompen die worden ingezet in ATEX-zones moeten aantoonbaar voldoen aan de bijbehorende classificaties.

In 2026 zien we dat toezichthouders steeds actiever handhaven en dat audits vaker gepaard gaan met kwantitatieve emissiemetingen. Bedrijven die niet kunnen aantonen dat zij de juiste maatregelen hebben genomen, lopen het risico op boetes en gedwongen stilstand. Wij adviseren onze klanten proactief over welke normen van toepassing zijn op hun specifieke procesomstandigheden, inclusief de ATEX-classificatie van de pompinstallatie.

Wat zijn de meest voorkomende oorzaken van lekkage bij pompen?

De meest voorkomende oorzaak van lekkage bij industriële pompen is de mechanische afdichting, ook wel mechanical seal genoemd. Deze afdichting bevindt zich tussen de roterende pompas en het stilstaande pomphuis. Omdat de seal voortdurend in beweging is, slijt hij. Factoren die dit proces versnellen zijn:

Abrasieve deeltjes in de vloeistof die de afdichtingsvlakken beschadigen
Thermische wisselingen die de seal laten uitzetten en krimpen
Drukpieken in het systeem die de seal tijdelijk overbelasten
Viskeuze of niet-smerende vloeistoffen die onvoldoende koeling en smering bieden
Trillingen en uitlijnfouten in de pomp-motorcombinatie

Naast de seal zelf zijn flenzen, pakkingen en verbindingsstukken veelvoorkomende lekpunten. Elk punt waar twee componenten samenkomen, is potentieel een emissiebron. Hoe meer verbindingen een installatie telt, hoe groter het risico. Dit is precies waarom sealless pompen zo aantrekkelijk zijn: zij elimineren de dynamische afdichting volledig, waardoor de meest kwetsbare schakel in de keten verdwijnt.

Hoe werken sealless pompen om emissies te voorkomen?

Sealless pompen zijn ontworpen zonder mechanische asafdichting. In plaats daarvan wordt de vloeistof volledig ingesloten binnen het pomphuis, zonder dat er een roterende as door de behuizing heen hoeft te gaan. Er zijn verschillende technologieën die dit principe toepassen, elk met eigen kenmerken.

Magneetgedreven pompen

Bij magneetgedreven pompen wordt de kracht van de motor overgebracht via een magnetische koppeling door een hermetisch gesloten wand heen. Er is geen fysieke verbinding tussen de aandrijving en de vloeistofzijde. Het resultaat is een volledig gesloten systeem zonder enige kans op lekkage via een afdichting. Greenpumps turbinepompen zijn een goed voorbeeld: magneetgedreven, absoluut lekvrij, en leverbaar in zowel roestvast staal als kunststof voor corrosieve toepassingen.

Busmotorpompen (canned motor pompen)

Bij busmotorpompen is de elektrische motor volledig geïntegreerd in de pomp. Rotor en waaier zitten op dezelfde as, volledig omsloten door de te verpompen vloeistof. Dit biedt een dubbele insluiting van het medium en maakt de pomp volledig emissievrij. Onze Hermag busmotorpompen voldoen aan EN-ISO 15783 en zijn leverbaar conform API 685 en ATEX 2014/34/EU.

Membraan pompen

De membraanpomp werkt via een flexibel membraan dat de vloeistof verplaatst zonder dat er een roterende as of dynamische afdichting aan te pas komt. De Wanner Hydra-Cell membraanpomp gaat nog een stap verder: hydraulisch gebalanceerde membranen zorgen voor een uiterst betrouwbare werking, zelfs bij vloeistoffen met vaste deeltjes tot 30% en viscositeiten tot 2000 cps. Omdat er geen dynamische afdichtingen aanwezig zijn, is lekkage structureel uitgesloten. Bovendien kan de filtratie worden ontworpen voor het proces in plaats van voor de pomp, wat het onderhoud aanzienlijk vermindert.

Wat is het verschil tussen magneetgedreven pompen en busmotorpompen?

Zowel magneetgedreven pompen als busmotorpompen zijn sealless en daarmee volledig emissievrij. Toch zijn er belangrijke verschillen die de keuze bepalen.

Bij een magneetgedreven pomp zijn de motor en de pomp twee afzonderlijke eenheden die via een magnetische koppeling samenwerken. Dit maakt de pomp flexibel inzetbaar en eenvoudig te combineren met bestaande aandrijvingen. Het nadeel is dat bij een breuk van de binnenmagneet of de containment shell alsnog lekkage kan optreden, al is dit bij moderne uitvoeringen uiterst zeldzaam.

Een busmotorpomp integreert motor en pomp volledig. De rotor van de elektromotor en de pompwaaier zitten op dezelfde as, omgeven door de vloeistof. Dit levert een dubbele insluiting op, een kleinere voetprint, minder trillingen en geen uitlijnproblemen. Er is geen smeerolie nodig omdat de vloeistof zelf de smering en koeling verzorgt. Wij komen bij klanten nog busmotorpompen tegen die meer dan 30 jaar geleden door ons geleverd zijn en nog altijd in bedrijf zijn. Dat zegt veel over de levensduur en betrouwbaarheid van deze technologie.

De keuze tussen beide technologieën hangt af van het medium, de procesomstandigheden en de gewenste onderhoudsfilosofie. Wij helpen onze klanten graag bij het maken van een objectieve, merkonafhankelijke afweging.

Hoe bouw je een TCO-onderbouwing voor sealless pompen?

Een van de grootste drempels bij de overstap naar sealless pompen is de hogere initiële investering. Toch laat een gedegen TCO-analyse (Total Cost of Ownership) vrijwel altijd zien dat sealless pompen op de lange termijn goedkoper zijn. Hier zijn de belangrijkste kostenposten om mee te nemen:

Onderhoudskosten: Mechanical seals moeten regelmatig worden vervangen. Bij sealless pompen vervalt deze kostenpost grotendeels. Busmotorpompen hebben aanzienlijk minder onderdelen, wat onderhoud sterk vereenvoudigt en de benodigde tijd en kosten reduceert.
Downtime: Elke seal-vervanging betekent ongeplande of geplande stilstand. Sealless pompen hebben significant langere onderhoudsintervallen. De Wanner Hydra-Cell membraanpomp en de Greenpumps turbinepomp zijn beide ontworpen voor minimale downtime dankzij modulaire onderhoudskits.
Lekkagegerelateerde kosten: Denk aan verlies van product, kosten voor reiniging en sanering, boetes bij overschrijding van emissienormen en de kosten van incidentonderzoek na een veiligheidsincident.
Energieverbruik: Sealless pompen zijn vaak efficiënter. Turbinepompen van Greenpumps worden niet overgedimensioneerd, waardoor een kleinere elektromotor volstaat en er geen onnodige bypass-verliezen optreden.
Levensduur: Een busmotorpomp of membraanpomp heeft een aanzienlijk langere levensduur dan een pomp met mechanical seal. Over een periode van 10 tot 20 jaar maakt dit een substantieel verschil in de totale eigendomskosten.

Wij helpen onze klanten bij het opstellen van een volledige TCO-berekening, afgestemd op hun specifieke procesomstandigheden en het te verpompen medium. Zo beschikken zij over de onderbouwing die nodig is om de investering intern te rechtvaardigen en het management te overtuigen. Met meer dan 50 jaar ervaring in de (petro)chemie, farmacie en olie- en gassector weten wij precies welke argumenten het verschil maken. Wilt u weten welke sealless pomptechnologie het beste aansluit bij uw situatie? Neem contact met ons op voor een vrijblijvend adviesgesprek.

Veelgestelde vragen

Hoe weet ik welke sealless pomptechnologie het beste past bij mijn specifieke procesomstandigheden?

De keuze hangt af van meerdere factoren: het te verpompen medium (corrosief, abrasief, visceus, toxisch), de gewenste druk en het debiet, de ATEX-classificatie van de omgeving en uw onderhoudsfilosofie. Als vuistregel geldt: magneetgedreven pompen zijn ideaal voor schone, laaggeprijsde vloeistoffen waarbij flexibiliteit in aandrijving gewenst is; busmotorpompen excelleren bij gevaarlijke of dure media waarbij dubbele insluiting en minimale voetprint prioriteit hebben; membraanpompen zijn de aangewezen keuze bij vloeistoffen met vaste deeltjes of sterk wisselende viscositeiten. Een gespecialiseerde leverancier kan op basis van uw procesdata een objectieve, merkonafhankelijke aanbeveling doen.

Kunnen sealless pompen ook worden ingezet als vervanging voor bestaande pompen met mechanical seal, of zijn er grote aanpassingen aan de installatie nodig?

In veel gevallen is een directe retrofit mogelijk, zeker wanneer de hydraulische specificaties (debiet, opvoerhoogte, flensafmetingen) overeenkomen. Magneetgedreven pompen zijn vaak beschikbaar in dezelfde voetafdruk als conventionele centrifugaalpompen, wat de omschakeling sterk vereenvoudigt. Bij busmotorpompen kan de compactere bouw juist ruimte besparen. Het is wel verstandig om bij de vervanging ook de leidingaansluitingen, de ATEX-classificatie en eventuele instrumentatie opnieuw te beoordelen, zodat de nieuwe installatie volledig compliant is.

Wat zijn de meest gemaakte fouten bij de selectie of inbedrijfstelling van sealless pompen?

Een veelgemaakte fout is het onderschatten van de thermische belasting bij droogloop: bij busmotorpompen en magneetgedreven pompen verzorgt de vloeistof de koeling van de lagers en de motor, waardoor droogloop direct tot schade leidt. Zorg daarom altijd voor adequate droogloopbeveiliging. Daarnaast wordt de viscositeit van het medium bij procestemperatuur regelmatig over het hoofd gezien, wat leidt tot onderprestatie of overbelasting. Tot slot wordt bij magneetgedreven pompen de maximale toelaatbare tegendruk van de magneetkoppeling soms overschreden, wat kan resulteren in ontkoppeling. Een grondige pompspecificatie vooraf voorkomt al deze problemen.

Hoe onderbouw ik de overstap naar sealless pompen intern tegenover het management, als de initiële investering hoger is?

De sleutel ligt in een concrete TCO-berekening die verder gaat dan de aanschafprijs. Breng de historische kosten van seal-vervangingen, ongeplande downtime, productverliezen en eventuele incidenten in kaart en zet deze af tegen de verwachte onderhoudskosten en levensduur van de sealless pomp. Voeg daar de risicoreductie aan toe: minder kans op boetes, minder blootstelling van medewerkers aan gevaarlijke stoffen en een sterkere positie bij audits en vergunningverlening. Concrete getallen en een terugverdientijd van doorgaans 2 tot 5 jaar maken de businesscase voor de meeste managementteams overtuigend.

Zijn sealless pompen ook geschikt voor cryogene toepassingen of extreem hoge temperaturen?

Ja, maar de materiaalkeuze en het pomptype zijn dan cruciaal. Voor cryogene toepassingen (zoals vloeibaar stikstof of LNG) zijn speciale uitvoeringen van busmotorpompen beschikbaar met materialen die bestand zijn tegen extreme krimp bij lage temperaturen. Bij hoge temperaturen boven de 200°C zijn magneetgedreven pompen met een hittebestendige containment shell en speciale lageringsmaterialen vereist. Raadpleeg altijd de fabrikant of een gespecialiseerde leverancier voor de exacte temperatuurgrenzen per uitvoering, en controleer of de ATEX-certificering ook geldig is voor de betreffende temperatuurklasse.

Hoe vaak moeten sealless pompen worden onderhouden, en wat houdt dat onderhoud in de praktijk in?

Sealless pompen hebben aanzienlijk langere onderhoudsintervallen dan pompen met mechanical seal. Busmotorpompen hebben in veel gevallen geen periodiek preventief onderhoud nodig anders dan een visuele inspectie en controle van procesparameters, omdat er geen slijtende afdichtingen aanwezig zijn. Membraanpompen zoals de Wanner Hydra-Cell hebben modulaire onderhoudskits waarmee het membraan en de kleppen snel kunnen worden vervangen, doorgaans zonder de pomp volledig te demonteren. Een conditiemonitoringprogramma op basis van trillings- en temperatuurmetingen helpt om onderhoud voorspellend in te plannen en ongeplande stilstand verder te minimaliseren.

Welke documentatie en certificering heb ik nodig om aan te tonen dat mijn pompinstallatie voldoet aan de geldende emissienormen en ATEX-eisen?

Voor naleving van TA-Luft en de IED heeft u minimaal de technische documentatie van de fabrikant nodig, inclusief de lekkageklassificatie van de pomp en een conformiteitsverklaring. Voor ATEX-zones is een geldig ATEX-certificaat (categorie en zone-indeling) vereist, samen met een explosieveiligheidsdocument (EVD) voor de installatie als geheel. Zorg er ook voor dat de pomp is opgenomen in uw LDAR-programma (Leak Detection and Repair) en dat meetresultaten worden gedocumenteerd. Bij audits verwachten toezichthouders steeds vaker kwantitatieve emissiedata, dus een actueel en aantoonbaar onderhoudsdossier is onmisbaar.

Nieuws