EP0683113A1 - Leckanzeigevorrichtung zum Erkennen von Lecks in Wänden von Behältern - Google Patents

Leckanzeigevorrichtung zum Erkennen von Lecks in Wänden von Behältern Download PDF

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EP0683113A1
EP0683113A1 EP95107528A EP95107528A EP0683113A1 EP 0683113 A1 EP0683113 A1 EP 0683113A1 EP 95107528 A EP95107528 A EP 95107528A EP 95107528 A EP95107528 A EP 95107528A EP 0683113 A1 EP0683113 A1 EP 0683113A1
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EP
European Patent Office
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partition
leak detection
detection device
container
polysulfide
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EP95107528A
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Michael Neukert
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D90/00—Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/48—Arrangements of indicating or measuring devices
    • B65D90/50—Arrangements of indicating or measuring devices of leakage-indicating devices
    • B65D90/501—Arrangements of indicating or measuring devices of leakage-indicating devices comprising hollow spaces within walls
    • B65D90/503—Arrangements of indicating or measuring devices of leakage-indicating devices comprising hollow spaces within walls under pressure or vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D90/00—Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/48—Arrangements of indicating or measuring devices
    • B65D90/50—Arrangements of indicating or measuring devices of leakage-indicating devices
    • B65D90/505—Arrangements of indicating or measuring devices of leakage-indicating devices comprising porous spaces or porous layers in walls
    • B65D90/507—Arrangements of indicating or measuring devices of leakage-indicating devices comprising porous spaces or porous layers in walls under pressure or vacuum

Definitions

  • the invention relates to a leak detection device for detecting leaks in the walls of containers according to the preamble of claim 1.
  • a leak detection device for detecting leaks in the walls of containers according to the preamble of claim 1.
  • Such a leak detection device is known from US Pat. No. 5,172,584.
  • Such leak detection devices are important for the monitoring of storage containers and other containers in chemical plants, from which substances can escape, which can lead to environmental pollution or other damage.
  • One of these dangers is the ingress of leaked liquid substances into the soil and groundwater.
  • a leak detection device is known from US Pat. No. 5,172,584, in which a container is provided with a second base, which is attached either while penetrating the side wall of the container during the manufacture of the container or subsequently inside the container.
  • This second partition forming a partition is made of steel, for example of steel plates welded together, and is welded to the side wall of the container, so that a tight interstitial space is created between the main base of the container and the inserted partition.
  • This monitoring room is filled with a granulate of sand, gravel or porous organic material, and a leak detection detector is connected to the monitoring room.
  • Multi-layer plastic sealing sheets are known for use in landfills (DE-OS 35 35 705), which contain, inter alia, a permeation-inhibiting layer made from a mixture of epoxy and polysulfite.
  • the invention has for its object to develop a leak detection device of the type mentioned and a method for its manufacture, which are simple and inexpensive in their construction or implementation and with which existing containers can be retrofitted in a short time.
  • a leak detection device according to the preamble of claim 1 is proposed, which according to the invention has the features mentioned in the characterizing part of claim 1.
  • a method for producing and repairing a leak detection device according to the invention is characterized by the features of claim 8. Embodiments of this method are mentioned in claims 9 and 10.
  • a leak detection device can be manufactured by using easy-to-process and repair-friendly materials, whereby the costs for installation and repairs are kept low and only short downtimes of the system are required for installation or repair.
  • the invention is particularly suitable for monitoring the tightness of the bottoms of the large number of large flat-bottom tanks in which mineral oils and fuels are stored.
  • the invention can be used for any container, including its side walls.
  • the layer (partition) made of polysulfide is characterized by its high elasticity and density as well as its high chemical resistance, particularly against mineral oil products and fuels.
  • a copolymer for example an epoxy resin
  • an electrically conductive substance for example carbon, can also be added to the polysulfide layer.
  • Figure 1 shows a section of a bottom wall of a container provided with a leak detection device according to the invention.
  • a leak detection device for example, it can be a section of the bottom of a flat-bottom tank.
  • the actual container base is designated by 1.
  • a layer 2 of porous material is applied to this, which can consist, for example, of porous concrete, fillings of granules or minerals or metal or plastic mesh.
  • a layer 3 of polysulfide is applied to this porous layer 2.
  • a copolymer for example an epoxy resin, can be added to the polysulfide, so that the layer 3 is composed of two components.
  • This layer can be applied to the porous filler material layer 2 in any manner, for example by painting, spraying, pouring or by tightly laying a film.
  • the layer 3 delimits the monitoring space 4 filled with filler material 2 from the interior 9 of the container.
  • the cover layer At its edge is the cover layer on the inner side wall 7 of the container sealed connected.
  • the container wall In order to ensure that the cover layer adheres to the container wall 7, it must be pretreated with an adhesive primer.
  • the container wall must first be cleaned and rust free. In flat-bottom tanks, it is sufficient to form a monitoring room 4 at the bottom of the tank, since a leak on the side walls of the tank can be easily detected. In principle, however, the side walls of the container can also be provided with a monitoring room of the type described.
  • the monitoring room 4 is evacuated for the purpose of monitoring.
  • This vacuum is monitored by a leak detection detector to be connected to the monitoring room, which can be of a known type and can operate, for example, optically, acoustically or electrically.
  • the leak detector can be connected to the monitoring space, for example, via hoses, or the detector can be inserted directly into the wall of the container delimiting the monitoring space 4, for example by screwing.
  • the partition consists of a carrier sheet 3a made of metal or plastic, which has knobs 6 directed towards the container bottom 1, with which it is supported on the container bottom 1.
  • a layer 3b of the type described above made of polysulfide with or without an additional component of the type described above is applied to the side of the carrier web 3a facing the container interior.
  • the layer 3b can also, as shown in FIG. 2, fill the knobs 6; however, the knobs can also be formed solidly from the material of the carrier layer 3a as part of this carrier layer.
  • the knobs 6 are arranged essentially point-shaped, so that by no closed chambers can be formed within the interstitial space.
  • the underlay can be pretreated (primed) with an adhesive primer.
  • FIG. 3 shows an embodiment which is constructed similarly to the exemplary embodiment according to FIG. 2, but in which a separate carrier layer 3a for the polysulfide material is dispensed with.
  • the polysulfide material in the form of a film itself is provided with knobs via which the forces acting on the partition wall are transmitted to the container bottom 1.
  • the damaged part can be cut out and repaired by applying new cover layer material in the narrowly limited damaged area, the old cover layer forming a connection with the new layer.
  • a further monitoring room 14 (FIG. 4) of the type described above can be built up on the undamaged partition 3 according to one of the exemplary embodiments described, and then the space created between the two partition walls 3 and 13 can be used as a monitoring room .
  • the two monitoring rooms 4 and 14 are filled with porous filling material. In this way, despite a leak 8 in the container wall 1, for example at the bottom of the container, the container can be used after a short time and at low cost.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

Leckanzeigevorrichtung zum Erkennen von Lecks in den Wänden von Behältern oder anderen Anlagenteilen zur Aufnahme von flüssigen oder salbenartigen Substanzen, bestehend aus einem Überwachungsraum (4), der gebildet wird von der Behälterwand (1) oder Teilen derselben und einer im Inneren des Behälters vorhandenen Trennwand (3), die den Überwachungsraum (4) gegen den Aufnahmeraum (9) des Behälters dichtend abgrenzt, Mitteln, die der Trennwand (3) Tragfähigkeit gegenüber der Last (K) der im Behälter befindlichen Substanz verleihen, und einem an den Überwachungsraum angeschlossenen Leckanzeigedetektor. Gemäß der Erfindung wird die Trennwand (3) von einer chemisch beständigen Schicht aus Polysulfid gebildet, der vorzugsweise ein Copolymer, wie zum Beispiel ein Epoxydharz, beigegeben ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Leckanzeigevorrichtung zum Erkennen von Lecks in Wänden von Behältern gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche Leckanzeigevorrichtung ist bekannt aus der US-PS 5 172 584.
  • Solche Leckanzeigevorrichtung sind wichtig für die Überwachung von Aufbewahrungsbehältern und anderen Behältern in chemischem Anlagen, aus denen Stoffe austreten können, die zu einer Belastung der Umwelt oder zu sonstigen Schäden führen können. Eine dieser Gefahren besteht in dem Eindringen von ausgetretenen flüssigen Substanzen in den Erboden und das Grundwasser.
  • Aus diesem Grunde ist es aus der DE-OS 42 31 233 beispielsweise bereits bekannt, Behälter doppelwandig auszuführen und an den durch die Doppelwand gebildeten Zwischenraum ein Leckwarngerät anzuschließen. Ein solcher Schutz gegen das Austreten schädlicher Stoffe aus Behältern ist sehr kostspielig, und er ist schlecht geeignet zur Nachrüstung von Behältern in bereits bestehenden Anlagen.
  • Aus der US-PS 5 172 584 ist eine Leckanzeigevorrichtung bekannt, bei der ein Behälter mit einem zweiten Boden versehen ist, der entweder unter Durchdringung der Behälterseitenwand bereits bei der Herstellung des Behälters oder nachträglich im Inneren des Behälters angebracht wird. Dieser eine Trennwand bildende zweite Boden besteht aus Stahl, zum Beispiel aus miteinander verschweißter Stahlplatten, und wird an der Seitenwand des Behälters angeschweißt, so daß ein dichter Überwachungsraum zwischen dem Hauptboden des Behälters und der eingebrachten Trennwand entsteht. Dieser Überwachungsraum ist mit einem Granulat aus Sand, Kies oder porösem organischen Material gefüllt, und an den Überwachungsraum ist ein Leckanzeigedetektor angeschlossen. Auch bei dieser Leckanzeigevorrichtung ist der Aufbau der Trennwand kostspielig und zeitaufwendig, und im Falle einer Nachrüstung bereits vorhandene Behälter entstehen erheblichen Zusatzkosten durch lange Ausfallzeiten des Behälters.
  • Zur Verwendung in Deponien sind mehrlagige Kunststoffdichtungsbahnen bekannt (DE-OS 35 35 705), die unter anderem eine permeationshemmende Schicht aus einer Mischung von Epoxid und Polysulfit enthalten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leckanzeigevorrichtung der eingangs genannten Art und ein Verfahren zu seiner Herstellung zu entwickeln, welche in ihrem Aufbau beziehungsweise ihrer Durchführung einfach und kostengünstig sind und mit denen auch bereits vorhandene Behälter in kurzer Zeit nachgerüstet werden können.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Leckanzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welche erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.
  • Weitere Ausgestaltungen der Leckanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 genannt.
  • Ein Verfahren zur Herstellung und Reparatur einer Leckanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruches 8. Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den Ansprüchen 9 und 10 genannt.
  • Durch die Erfindung läßt sich eine Leckanzeigevorrichtung durch den Einsatz leicht zu verarbeitender und reparaturfreundlicher Materialien herstellen, wodurch die Kosten für den Einbau und für Reparaturen kleingehalten werden und nur kurze Stillstandszeiten der Anlage für Einbau oder Reparatur erforderlich sind.
  • Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Überwachung der Dichtigkeit der Böden der sehr zahlreich verwendeten großen Flachbodentanks, in denen Mineralöle und Treibstoffe gelagert werden. Grundsätzlich kann die Erfindung jedoch für beliebige Behälter, einschließlich für deren Seitenwände, verwendet werden.
  • Die aus Polysulfid bestehende Schicht (Trennwand) zeichnet sich durch hohe Elastizität und Dichte sowie durch hohe chemische Beständigkeit insbesondere gegen Mineralölprodukte und Treibstoffe aus. Zur Erhöhung ihrer Festigkeit und Verringerung ihrer Gasdurchlässigkeit kann ihr ein Copolymer, zum Beispiel ein Epoxydharz, beigegeben werden, das zugleich die chemische Beständigkeit gegen gewisse Substanzen, wie zum Beispiel Kohlenwasserstoffe, erhöht. Zur Ableitung von möglichen elektrischen Aufladungen kann der Polysulfidschicht ferner eine elektrisch leitende Substanz, zum Beispiel Kohlenstoff, beigemischt werden.
  • Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen
    • Figur 1
    einen Ausschnitt aus einem ersten Ausführungsbeispiel einer Leckanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung mit Füllmaterial im Überwachungsraum,
    Figur 2
    einen Ausschnitt aus einem zweiten Ausführungsbeispiel einer Leckanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung mit in eine Tragfolie eingearbeiteten Noppen,
    Figur 3
    einen Ausschnitt aus einem dritten Ausführungsbeispiel einer Leckanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung, bei der die Polysulfid-Schicht selbst mit Tragnoppen ausgebildet ist,
    Figur 4
    ein Ausschnitt aus einer Leckanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung, durch welche ein Behälter mit einem Leck im Boden repariert werden kann.
  • Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer mit einer Leckanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung versehenen Bodenwand eines Behälters. Beispielsweise kann es sich um einen Ausschnitt aus dem Boden eines Flachbodentanks handeln. Dabei ist der eigentliche Behälterboden mit 1 bezeichnet. Auf diesem ist eine Schicht 2 aus porösem Material aufgebracht, die beispielsweise aus porösem Beton, Schüttungen aus Granulaten oder Mineralien oder Metall- beziehungsweise Kunststoffgewebe bestehen kann. Auf dieser porösen Schicht 2 ist eine Schicht 3 aus Polysulfid aufgebracht. Zur Verbesserung der Beständigkeitseigenschaften gegen die Lagersubstanzen kann dem Polysulfid ein Copolymer, zum Beispiel ein Epoxyharz, beigemischt werden, so daß die Schicht 3 aus zwei Komponenten aufgebaut ist. Diese Schicht kann auf der porösen Füllmaterialschicht 2 in beliebiger Weise aufgebracht werden, beispielsweise durch Anstreichen, Sprühen, Gießen oder durch dichtes Verlegen einer Folie. Die Schicht 3 grenzt den mit Füllmaterial 2 gefüllten Überwachungsraum 4 dichtend gegenüber dem Innenraum 9 des Behälters ab. An ihrem Rand ist die Deckschicht an die innere Seitenwand 7 des Behälters dichtend angeschlossen. Um die Haftung der Deckschicht an der Behälterwand 7 zu erreichen, ist diese mit einem Haftprimer vorzubehandeln. Ferner muß die Behälterwand zunächst gesäubert und von Rost befreit werden. In Flachbodentanks genügt die Ausbildung eines Überwachungsraumes 4 am Boden des Tanks, da ein Leck an den Seitenwänden des Tanks leicht entdeckt werden kann. Grundsätzlich können aber auch die Seitenwände des Behälters mit einem Überwachungsraum der beschriebenen Art versehen werden.
  • Zum Zwecke der Überwachung wird der Überwachungsraum 4 evakuiert. Dieses Vakuum wird von einem an den Überwachungsraum anzuschließende Leckanzeigedetektor überwacht, der von bekannter Art sein kann und beispielsweise auf optisch, akustisch oder elektrisch arbeiten kann. Der Anschluß des Leckanzeigedetektors an den Überwachungsraum kann beispielsweise über Schläuche erfolgen, oder der Detektor kann direkt in die den Überwachungsraum 4 begrenzenden Wand des Behälters, beispielsweise durch Verschraubung, einsetzbar sein.
  • Während bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 die von dem im Behälter befindliche Medium auf die Trennwand 3 wirkenden Kräfte K über die Schicht aus Füllmaterial auf die Behälterwand übertragen werden, ist bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 der abgeschlossene Überwachungsraum 4 leer. Die Trennwand besteht aus einer Trägerbahn 3a aus Metall oder Kunststoff, die in Richtung zum Behälterboden 1 hin gerichtete Noppen 6 hat, mit denen sie sich am Behälterboden 1 abstützt. Auf der zum Behälterinnenraum gerichteten Seite der Trägerbahn 3a ist eine Schicht 3b der oben beschriebenen Art aus Polysulfid mit oder ohne eine Zusatzkomponente der oben beschriebenen Art aufgebracht. Die Schicht 3b kann auch, wie in Figur 2 gezeigt, die Noppen 6 ausfüllen; jedoch können die Noppen auch massiv aus dem Material der Trägerschicht 3a als Teil dieser Trägerschicht ausgebildet sein. Die Noppen 6 sind im wesentlichen punktförmig angeordnet, so daß durch sie keine abgeschlossenen Kammern innerhalb des Überwachungsraumes gebildet werden können.
  • Zur besseren Haftung der auf den genannten Unterlagen aufgebrachten Polysulfidschicht kann die Unterlage mit einem Haftprimer vorbehandelt (vorgestrichen) werden.
  • Figur 3 zeigt eine Ausführungsform, die ähnlich aufgebaut ist wie das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2, bei der jedoch auf eine gesonderte Trägerschicht 3a für das Polysulfidmaterial verzichtet wird. Hier ist das Polysulfidmaterial in Form einer Folie selbst mit Noppen versehen, über welche die auf die Trennwand wirkenden Kräfte auf den Behälterboden 1 übertragen werden.
  • Bei Beschädigungen der Trennwand 3 kann der beschädigte Teil ausgeschnitten und durch Aufbringung von neuem Deckschichtmaterial in dem eng begrenzten beschädigten Bereich repariert wrden, wobei die alte Deckschicht mit der neuen Schicht eine Verbindung eingeht.
  • Im Falle eines Lecks in der Behälterwand 1 kann auf der unbeschädigten Trennwand 3 ein weiterer Überwachungsraum 14 (Figur 4) der oben beschriebenen Art nach einem der beschriebenen Ausführungsbeispiele aufgebaut werden, und dann der zwischen den beiden Trennwänden 3 und 13 entstehende Raum als Überwachungsraum verwendet werden. Im Beispiel der Figur 4 sind die beiden Überwachungsräume 4 und 14 mit porösem Füllmaterial ausgefüllt. Auf diese Weise kann trotz einer Undichtigkeit 8 in der Behälterwand 1, zum Beispiel am Boden des Behälters, nach kurzer Zeit und unter Aufwendung geringer Kosten der Behälter weiter benutzt werden.

Claims (10)

  1. Leckanzeigevorrichtung zum Erkennen von Lecks in den Wänden von Behältern oder anderen Anlagenteilen zur Aufnahme von flüssigen oder salbenartigen Substanzen, bestehend aus
    - einem Überwachungsraum (4), der gebildet wird von der Behälterwand (1) oder Teilen derselben und einer im Inneren des Behälters vorhandenen Trennwand (3), die den Überwachungsraum (4) gegen den Aufnahmeraum (9) des Behälters dichtend abgrenzt,
    - Mitteln, die der Trennwand (3) Tragfähigkeit gegenüber der Last (K) der im Behälter befindlichen Substanz verleihen,
    - und einem an den Überwachungsraum angeschlossenen Leckanzeigedetektor,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (3) von einer chemisch beständigen Schicht aus Polysulfid, der vorzugsweise ein Copolymer, wie zum Beispiel ein Epoxydharz, beigegeben ist, gebildet wird.
  2. Leckanzeigevorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Erzielung der Tragfähigkeit der Trennwand (3) aus einer porösen Füllung (2) des Überwachungsraum (4) besteht, die beispielsweise aus porösem Beton, Schüttungen aus Granulaten oder Mineralien oder Metall- bzw. Kunststoffgewebe besteht.
  3. Leckanzeigevorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Tragfähigkeit der Trennwand (3) erzielt wird durch Verwendung einer beispielsweise aus Metall oder Kunststoff bestehenden Trägerbahn (3a) für die Polysulfidschicht (3b), wobei die Trägerbahn auf der Unterseite mit Noppen (6) versehen ist, die sich gegen die Behälterwand (1) abstützen.
  4. Leckanzeigevorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Tragfähigkeit der Trennwand (3) hergestellt ist durch ihre Ausbildung als Polysulfidfolie, die an der Unterseite mit Noppen (6) versehen ist, die sich gegen die Behälterwand (1) abstützen.
  5. Leckanzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Polysulfidschicht eine elektrisch leitende Substanz beigemischt ist.
  6. Leckanzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet daß der Überwachungsraum evakuierbar ist und von einem Leckanzeigedetektor auf Vakuumbasis überwacht wird.
  7. Leckanzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine Anordnung am Boden von Flachbodentanks zur Lagerung von vorzugsweise Mineralölen und Treibstoffen.
  8. Verfahren zur Herstellung einer Leckanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (3) aus Polysulfidmaterial auf der ihr zugewandten Fläche der porösen Schicht (2) aus Füllmaterial durch Anstreichen, Sprühen, Gießen oder durch Verlegung von Folien aufgebracht wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Trennwand zugewandten Fläche der porösen Schicht aus Füllmaterial vor dem Aufbringen der Trennwand (3) ein Haftprimer aufgebracht wird.
  10. Verfahren zur Reparatur einer Undichtigkeit in einer Behälterwand die mit einer Leckanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der unbeschädigten Trennwand (3) des Überwachungsraumes (4) ein weiterer Überwachungsraum (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufbebaut wird und der Leckanzeigedetektor an den neu entstandenen Überwachungsraum (14) zwischen den beiden Polysulfid-Schichten (3,13) angeschlossen wird.
EP95107528A 1994-05-18 1995-05-18 Leckanzeigevorrichtung zum Erkennen von Lecks in Wänden von Behältern Withdrawn EP0683113A1 (de)

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