Wat is het effect van ferromagnetische deeltjes in de vloeistof op een magneetpomp?

Ferromagnetische deeltjes in de vloeistof kunnen een magneetpomp ernstig beschadigen. De permanente magneten in de pomp trekken ijzerhoudende deeltjes aan, waardoor deze zich ophopen op kritieke plaatsen zoals de lagers en de containmentshell. Dit leidt tot verhoogde slijtage, verminderde pompefficiëntie en uiteindelijk tot uitval. In dit artikel beantwoorden we de meest gestelde vragen over dit onderwerp, zodat u weet hoe u uw installatie beschermt. Wilt u direct advies? Neem dan contact met ons op.

Hoe komen ferromagnetische deeltjes in een magneetpomp terecht?

Ferromagnetische deeltjes komen een magneetpomp binnen via de te verpompen vloeistof zelf. Dit kan gaan om ijzer- of staaldeeltjes die vrijkomen door corrosie van leidingen en appendages, slijtage van andere apparatuur stroomopwaarts, of verontreinigingen die al aanwezig zijn in het procesmedium. Zodra de vloeistof de pomp instroomt, worden deze deeltjes actief aangetrokken door de krachtige permanente magneten in de aandrijfkoppeling.

In de praktijk zien we dit het vaakst in systemen waar:

Ongefilterde processtromen rechtstreeks op de pomp worden aangesloten
Roestvorming optreedt in oudere stalen leidingen
Onderhoudswerkzaamheden stroomopwaarts metaaldeeltjes hebben losgemaakt
Het procesmedium van nature sporen van ijzeroxide bevat, zoals in bepaalde chemische reactieproducten

Omdat magneetpompen geen mechanische asafdichting hebben, is er geen barrière die deeltjes tegenhoudt voordat ze de binnenkant van de pomp bereiken. De vloeistof stroomt vrij door de containmentshell langs de binnenmagneten en de lagers, en neemt daarbij alle meegebrachte verontreinigingen mee.

Wat gebeurt er met de magneten als er ijzerdeeltjes in de vloeistof zitten?

Wanneer ijzerhoudende deeltjes de magneetpomp bereiken, worden ze door de binnenmagneten aangetrokken en hechten ze zich vast aan het oppervlak van de magneetassemblage of aan de binnenwand van de containmentshell. Dit ophopingsproces verloopt geleidelijk maar is cumulatief: hoe langer de pomp draait met verontreinigde vloeistof, hoe groter de aanslag wordt.

De gevolgen voor de magneten zijn tweeledig. Ten eerste kan de opgebouwde laag van ferromagnetische deeltjes de magnetische koppeling tussen de buiten- en binnenmagneten verstoren. Dit verhoogt de kans op ontkoppeling, ook wel “decoupling” genoemd, waarbij de binnenmagneet de aandrijving niet meer kan volgen en de pomp abrupt stopt. Ten tweede kunnen de deeltjes bij hogere omloopsnelheden losraken en als schuurmiddel werken, wat de magneetcoating beschadigt.

Permanente magneten in magneetpompen zijn doorgaans gemaakt van zeldzame aardmetalen zoals neodymium of samarium-kobalt. Deze materialen zijn weliswaar krachtig, maar relatief bros. Mechanische beschadiging door rondwervende metaaldeeltjes kan leiden tot afschilfering van de magneetcoating, wat op zijn beurt weer extra verontreiniging in het systeem introduceert.

Welke schade veroorzaken ferromagnetische deeltjes aan de lagers en wanden?

Ferromagnetische deeltjes veroorzaken in een magneetpomp de meeste schade aan de glijlagers en de binnenwand van de containmentshell. De glijlagers in een magneetpomp worden gesmeerd en gekoeld door de vloeistof zelf. Zodra die vloeistof harde metaaldeeltjes bevat, werken deze als schuurmiddel tussen de lagerbus en de lageras, wat leidt tot versnelde slijtage en uiteindelijk lagerfalen.

Concrete schadebeelden zijn:

Groeven en krassen op de lageroppervlakken, waardoor de speling toeneemt en de rotor gaat trillen
Verhoogde temperatuur door verminderde smering, wat kan leiden tot thermische beschadiging van de lagers en de omliggende constructie
Erosie van de containmentshell, het dunwandige scheidingsstuk tussen de magneten en de buitenwereld, wat bij een magneetpomp de enige fysieke barrière is tegen lekkage
Beschadiging van de pompkamer en het waaieroppervlak door rondwervende deeltjes

Vooral de erosie van de containmentshell is een serieus veiligheidsrisico. Een beschadigde of geperforeerde containmentshell heft het lekvrije karakter van de magneetpomp op, wat bij gevaarlijke media direct een veiligheids- en milieuincident kan veroorzaken. Dit maakt ferromagnetische verontreiniging niet alleen een onderhoudsprobleem, maar ook een HSE-risico.

Wanneer is een magneetpomp ongeschikt voor een vloeistof met vaste deeltjes?

Een magneetpomp is ongeschikt wanneer de vloeistof ferromagnetische vaste deeltjes bevat die niet door voorfiltratie kunnen worden verwijderd, of wanneer de deeltjesconcentratie en deeltjesgrootte de tolerantiegrens van de lagers overschrijden. Als vuistregel geldt dat magneetpompen niet zijn ontworpen voor vloeistoffen met een significante vaste-stofbelasting, ongeacht of die deeltjes magnetisch zijn of niet.

Specifiek voor ferromagnetische deeltjes geldt een nog strengere grens, omdat de magneten actief bijdragen aan de ophoping. Zelfs lage concentraties ijzerdeeltjes kunnen over tijd tot problemen leiden. In de volgende situaties is een alternatieve pompkeuze verstandiger:

De vloeistof bevat structureel ijzer- of staaldeeltjes die niet door een filter worden tegengehouden
Het proces maakt gebruik van katalysatoren of pigmenten op ijzerbasis
De vloeistof transporteert corrosieproducten uit stalen reactorvaten
Filtratie stroomopwaarts technisch of economisch niet haalbaar is

In zulke gevallen kunnen membraanpompen of slangenpompen een betere keuze zijn. Deze pomptypen hebben geen glijlagers die door de vloeistof worden gesmeerd en zijn minder gevoelig voor vaste deeltjes. Voor processen waarbij lekvrij pompen een vereiste blijft, bieden hydraulisch gebalanceerde membraanpompen een goed alternatief.

Hoe beschermt u een magneetpomp tegen ferromagnetische verontreiniging?

De meest effectieve bescherming tegen ferromagnetische verontreiniging is het plaatsen van een magnetisch filter of een fijnmazig zeeffilter direct vóór de inlaat van de magneetpomp. Een magnetisch filter trekt ijzerdeeltjes uit de vloeistroom voordat ze de pomp bereiken en kan periodiek worden gereinigd zonder de installatie stil te leggen. Dit is de eenvoudigste en goedkoopste maatregel met de grootste impact.

Aanvullende beschermingsmaatregelen zijn:

Regelmatige inspectie van de vloeistofkwaliteit, zodat een toename van ferromagnetische verontreiniging vroeg wordt gesignaleerd
Gebruik van lagers met hogere slijtvastheid, zoals siliciumcarbide (SiC) lagers, die beter bestand zijn tegen harde deeltjes dan standaard grafietlagers
Monitoring van het opgenomen vermogen, omdat een stijgend stroomverbruik een vroeg signaal kan zijn van toenemende weerstand door ophoping van deeltjes
Periodieke reiniging van de binnenmagneten tijdens gepland onderhoud, zodat opgebouwde aanslag wordt verwijderd voordat deze schade veroorzaakt
Beoordeling van de stroomopwaartse installatie op corrosiebronnen, zodat de oorzaak van de verontreiniging wordt aangepakt in plaats van alleen de symptomen

Preventie begint dus bij een goede procesanalyse. Wie weet welke deeltjes er in de vloeistof zitten en waar ze vandaan komen, kan gericht maatregelen nemen en de juiste pompkeuze maken.

Hoe PromoTec helpt bij het beschermen van uw magneetpomp

Bij PromoTec begrijpen we dat de keuze voor de juiste pomp en de juiste beschermingsmaatregelen sterk afhankelijk is van uw specifieke procesomstandigheden. Als specialist in lek- en emissievrije pompen met meer dan 50 jaar ervaring in de (petro)chemie, farmacie en olie- en gassector, helpen wij u bij:

Het analyseren van uw vloeistofsamenstelling en het identificeren van ferromagnetische risico’s
Het selecteren van de juiste magneetpomp met de meest geschikte lagermateriaalcombinatie voor uw medium
Het adviseren over filteroplossingen die passen bij uw procesdruk en doorstroomvolume
Het beoordelen of een magneetpomp de juiste keuze is, of dat een membraanpomp of slangenpomp beter aansluit bij uw toepassing
Het opstellen van een onderhoudsplan dat voorkomt dat ferromagnetische ophoping onopgemerkt blijft

Wij werken merkonafhankelijk en geven u altijd objectief advies, ook als dat betekent dat een andere pompsoort beter bij uw situatie past. Heeft u vragen over uw specifieke toepassing of wilt u weten welke beschermingsmaatregelen zinvol zijn voor uw installatie? Neem contact met ons op en we denken graag met u mee.

Veelgestelde vragen

Hoe snel kunnen ferromagnetische deeltjes schade veroorzaken aan een magneetpomp?

De snelheid waarmee schade optreedt hangt af van de concentratie en de grootte van de deeltjes, de omloopsnelheid van de pomp en het lagermateriaal. Bij hoge concentraties en grove deeltjes kan zichtbare slijtage al binnen enkele weken optreden, terwijl lage concentraties fijne deeltjes maandenlang onopgemerkt cumulatieve schade kunnen veroorzaken. Dit maakt vroege detectie via vermogensmonitoring en periodieke vloeistofanalyse zo belangrijk: u wacht niet tot de pomp uitvalt, maar grijpt in voordat de schade kritiek wordt.

Kan ik een bestaande magneetpomp achteraf beschermen als ik vermoed dat er al ophoping heeft plaatsgevonden?

Ja, maar de eerste stap is dan een grondige inspectie van de binnenmagneten, lagers en containmentshell om de huidige staat te beoordelen. Als er al ophoping of slijtage is, moet deze worden verwijderd en moeten beschadigde onderdelen worden vervangen voordat u beschermingsmaatregelen installeert. Daarna kunt u alsnog een magnetisch filter of zeeffilter vóór de inlaat plaatsen en overstappen op slijtvasere SiC-lagers, zodat verdere schade wordt voorkomen.

Wat is het verschil tussen een magnetisch filter en een gewoon zeeffilter, en welke heb ik nodig?

Een magnetisch filter gebruikt permanente magneten om ferromagnetische deeltjes actief uit de vloeistroom te trekken, ook deeltjes die zo fijn zijn dat ze door een zeef heen glippen. Een zeeffilter houdt deeltjes tegen op basis van grootte, ongeacht of ze magnetisch zijn of niet. Voor bescherming tegen ferromagnetische verontreiniging is een magnetisch filter de meest gerichte oplossing, maar in de praktijk wordt vaak een combinatie van beide toegepast: het magnetisch filter vangt de ijzerdeeltjes, het zeeffilter houdt overige vaste stoffen tegen.

Zijn er signalen waarmee ik vroegtijdig kan herkennen dat ferromagnetische deeltjes problemen veroorzaken?

Ja, er zijn meerdere vroege waarschuwingssignalen om op te letten: een geleidelijk stijgend stroomverbruik van de pompmotor, ongewone trillingen of verhoogd geluidsniveau, een afname van de pompopbrengst bij gelijkblijvende procesomstandigheden, en een hogere temperatuur van de vloeistof aan de uitlaat. Elk van deze signalen kan wijzen op toenemende weerstand door ophoping van deeltjes of op beginnende lagerslijtage. Wie deze parameters structureel monitort, kan ingrijpen voordat een storing optreedt.

Welk lagermateriaal is het meest geschikt als mijn vloeistof een verhoogd risico op ferromagnetische verontreiniging heeft?

Siliciumcarbide (SiC) lagers zijn in de meeste gevallen de beste keuze bij verhoogd risico op vaste deeltjes, inclusief ferromagnetische verontreiniging. SiC is extreem hard en slijtvastig, waardoor het aanzienlijk beter bestand is tegen de schurende werking van metaaldeeltjes dan standaard grafiet- of keramische lagers. Voor agressieve combinaties van chemisch belastende vloeistoffen én vaste deeltjes kan een SiC/SiC-lagercombinatie (zowel bus als as in siliciumcarbide) de optimale keuze zijn; uw pompspecialist kan dit beoordelen op basis van uw specifieke procesmedium.

Hoe vaak moet ik de binnenmagneten van mijn magneetpomp reinigen als preventieve maatregel?

De reinigingsfrequentie is sterk afhankelijk van de mate van ferromagnetische verontreiniging in uw proces. Als vuistregel wordt aanbevolen om de binnenmagneten te inspecteren en zo nodig te reinigen bij elke geplande onderhoudsstop, of minimaal één keer per jaar. In processen met een hogere verontreinigingsgraad kan een hogere frequentie noodzakelijk zijn. Door de bevindingen bij elke inspectie te documenteren, bouwt u een trendanalyse op waarmee u de optimale reinigingsinterval voor uw specifieke installatie kunt bepalen.

Als een magneetpomp niet geschikt is voor mijn toepassing, is een membraanpomp dan altijd een goed alternatief?

Een membraanpomp is in veel gevallen een uitstekend alternatief, omdat deze geen glijlagers heeft die door de vloeistof worden gesmeerd en daardoor minder gevoelig is voor vaste deeltjes. Toch is het geen universele oplossing: membraanpompen hebben beperkingen in maximale druk, doorstroomvolume en vloeistofviscositeit, en de membranen zelf kunnen slijten bij zeer grove of scherpe deeltjes. Voor toepassingen waarbij lekvrij pompen een harde eis is, bieden hydraulisch gebalanceerde membraanpompen de beste combinatie van deeltjestolerantie en emissievrij transport; een specialist kan beoordelen welke uitvoering past bij uw procesparameters.

Nieuws