CN102818120A - 油气回收安全控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油气回收安全控制系统及其控制方法，包括控制器、油气输入管路和在油气输入管路上的气液分离器，还包括分别与控制器相连接的液位监测装置、压力监测装置、温度监测装置和爆炸抑制装置，液位监测装置、压力监测装置、温度监测装置和爆炸抑制装置在油气输送管路上自油气输入端从前至后依次设置，液位监测装置中设有液位传感器，压力监测装置中设有压力传感器，温度监测装置中设有温度传感器，爆炸抑制装置中设有阻爆器。本发明针对油气回收系统易发生的爆炸、溢油、超压、高温等危险分别进行监控并及时报警和采取控制措施，有效避免各种安全事故发生，进而充分保障油气回收以及相关油品输送和运输船舶、装载码头等设备设施的安全。

Description

油气回收安全控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种安全控制系统及其控制方法，尤其涉及一种油气回收安全控制系统及其控制方法。

背景技术

目前，在原油、成品油的开采及装载运输过程中，基本都伴有油气产生，这些油气的逸散或焚烧主要有两方面影响，一方面造成大量轻质油能源浪费，另一方面造成环境污染，尤其是空气污染，使相关人群的身体健康受到严重影响，因此，为避免能源浪费和环境污染，很多油气产生的地方设置了油气回收系统，但是，由于油气的来源和输送方式不同，导致油气的温度、压力不同，从而导致高温、高压及溢油引起的爆炸等安全事故发生。

因此，亟需研究开发出能够对这些油气回收过程中进行安全控制的技术，以有效保障油气回收以及相关油品输送和运输船舶、装载码头等设备设施的安全。

现有技术中，发明专利201110031779.X公开了一种新型的加油站油气回收控制系统，包括流量计量脉冲传感器、控制器、回收电机、回收油泵、气体流量调节阀；流量计量脉冲传感器与加油管路上的流量计信号连接，流量计量脉冲传感器与控制器、回收电机和回收油泵依次信号连接；所述气体流量调节阀与回收油泵和油罐依次连接；特点是，所述加油站油气回收控制系统还包括设置在加油管路上的温度传感器、以及与温度传感器信号连接的气体流量调节阀控制装置；所述气体流量调节阀控制装置与所述气体流量调节阀信号连接，控制气体流量调节阀的开度。该发明能够实现油气回收的变频自适应控制，但是，仅限于在加油站使用，不适合在油气种类多且回收量大的码头等地应用。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术存在的问题，提供一种油气回收安全控制系统及其控制方法，实现油气回收的安全控制和管理，以有效的保证船舶、码头等有关运输设备设施的安全，充分避免危险事故发生，减少财产损失及人员伤亡。

本发明解决问题的技术方案是：一种油气回收安全控制系统，包括控制器和油气输入管路，以及在所述油气输入管路上设置的气液分离器，其中，还包括分别与所述控制器相连接的液位监测装置、压力监测装置、温度监测装置和爆炸抑制装置，所述液位监测装置、压力监测装置、温度监测装置和爆炸抑制装置在油气输送管路上自油气输入端从前至后依次设置，所述液位监测装置中设有液位传感器，所述压力监测装置中设有压力传感器，所述温度监测装置中设有温度传感器，所述爆炸抑制装置中设有阻爆器。

进一步地，所述液位监测装置设置在所述气液分离器上。

优选地，在油气输送管路上还设置有过滤器，所述过滤器位于所述气液分离器和压力监测装置之间。

较佳地，在油气输送管路上还设有与控制器相连接的电动控制阀；所述液位监测装置中还设有与所述液位传感器相连接的第一液位报警器和第二液位报警器；所述压力监测装置有能够替换使用的两组，每组压力监测装置均包括与所述压力传感器相连接的第一压力报警器和第二压力报警器；所述温度监测装置与所述爆炸抑制装置相连接；所述温度传感器有两组，分别为第一温度传感器和第二温度传感器；所述第一温度传感器和第二温度传感器分别设置在所述阻爆器的前端和后端；所述温度监测装置还包括温度报警器，所述温度报警器与所述第一温度传感器和第二温度传感器分别相连接。

优选地，在所述油气输入管路上，在所述阻爆器后端依次设置有手动控制切断阀、用于现场观测系统压力的压力表、安全阀，其中，所述安全阀当系统超过规定压力时自动打开保护系统安全；所述手动控制切断阀，能够利于在控制器发生故障时通过手动控制切断油气输入管路，从而有效避免危险事故发生，保障油气回收系统安全运行。

进一步地，所述控制器还与在油品输送管路上设置的溢油监测装置相连接，所述溢油监测装置能够进行油品溢出监测，所述溢油监测装置发送油舱液位信号给控制器，油品超过油舱限制液位时，控制器发出信号，关闭油气输送管路。

进一步地，所述控制器通过控制箱与所述液位监测装置、压力监测装置、温度监测装置和爆炸抑制装置相连接，所述控制器能够通过控制箱进行接收和发送各监测装置的信号。

进一步地，压力监测装置中还设置有与所述压力传感器相连接的第三压力报警器，所述第三压力报警器与第二压力报警器、第一压力报警器分别进行超高压报警、高压报警及低压报警。

进一步地，所述第一液位报警器和第二液位报警器分别进行高液位报警和超高液位报警。

进一步地，所述第一液位报警器、第二液位报警器、第一压力报警器、第二压力报警器、第三压力报警器和温度报警器均设置在所述控制箱上。

进一步地，在所述控制箱上设置有三组声光报警器，所述三组声光报警器代替所述第一液位报警器、第二液位报警器、第一压力报警器、第二压力报警器、第三压力报警器和温度报警器，在接收到相关液位传感器传送的液位信号、压力传感器传送的压力信号或者温度传感器传送的温度信号时进行声光报警。

进一步地，所述电动控制阀为蝶阀等能够对油气输送管路进行及时控制的阀。

本发明油气回收安全控制系统中所述控制器为可编程逻辑控制器（Programmable LogicController，PLC）。

本发明还提供了一种油气回收安全的控制方法，包括如下步骤：

（1）在向油气回收系统输送油气的油气输送管路上自油气输入端从前至后依次设置液位监测装置、压力监测装置、温度监测装置和爆炸抑制装置，所述液位监测装置、压力监测装置、温度监测装置和爆炸抑制装置分别与控制器相连接，所述液位监测装置中设有液位传感器，所述压力监测装置中设有压力传感器，所述温度监测装置中设有温度传感器，所述爆炸抑制装置中设有阻爆器；

（2）通过液位监测装置监测是否有油品溢出，如有油品溢出，液位传感器将液位监测信号发送给控制器，控制器发出信号，关闭油气输送管路；

（3）通过压力监测装置监测油气的压力，超出压力的设定范围时，压力传感器将压力监测信号发送给控制器，控制器发出信号，关闭油气输送管路；

（4）通过温度监测装置监测油气的温度，超出温度的设定范围时，温度传感器将温度监测信号发送给控制器，控制器发出信号，关闭油气输送管路；

（5）通过爆炸抑制装置抑制爆炸现象的发生，当发生爆炸时，控制器输出信号，启动阻爆器阻止发生爆炸连锁反应。

进一步地，在步骤（1）中，在油气输入管路上还设置有气液分离器，所述液位监测装置设置在所述气液分离器上。

进一步地，在步骤（1）中，所述控制器还与在油品输送管路上设置的溢油监测装置相连接；在步骤（2）中，通过溢油监测装置与液位监测装置共同监测是否有油品溢出，所述溢油监测装置发送油舱液位信号给控制器，油品超过油舱限制液位时，控制器发出信号，关闭油气输送管路。

优选地，在步骤（1）中，在油气输送管路上还设置有过滤器，所述过滤器位于所述气液分离器和压力监测装置之间；在步骤（3）中，油气经所述过滤器过滤后进入压力监测装置进行油气压力的监测。

进一步地：

在步骤（1）中，所述液位监测装置中还设有与所述液位传感器相连接的第一液位报警器和第二液位报警器；所述压力监测装置有能够替换使用的两组，每组压力监测装置均包括与所述压力传感器相连接的第一压力报警器和第二压力报警器；所述温度监测装置与所述爆炸抑制装置相连接，所述温度传感器有两组，分别为第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器分别设置在所述阻爆器的前端和后端；所述温度监测装置还包括温度报警器，所述温度报警器与所述第一温度传感器和第二温度传感器分别相连接；

在步骤（1）中，在油气输送管路上还设有与控制器相连接的电动控制阀；

在步骤（2）中，通过液位监测装置监测是否有油品溢出，如有油品溢出，液位传感器将液位监测信号发送给控制器的同时，发送给第一液位报警器或者第二液位报警器进行报警，控制器发出信号，通过所述电动控制阀关闭油气输送管路；

在步骤（3）中，通过压力监测装置监测油气的压力，超出压力的设定范围时，压力传感器将压力监测信号发送给控制器的同时，发送给第一压力报警器或者第二压力报警器进行报警，控制器发出信号，通过所述电动控制阀关闭油气输送管路；

在步骤（4）中，通过温度监测装置监测油气的温度，超出温度的设定范围时，第一温度传感器和/或第二温度传感器将温度监测信号发送给控制器的同时，发送给温度报警器进行报警，控制器发出信号，通过所述电动控制阀关闭油气输送管路。

优选地，所述压力传感器的压力监测范围为-7.5Kpa至+7.5Kp a，第一温度传感器和第二温度传感器的温度监测范围为95°C以下。

优选地，在步骤（1）中，在所述油气输入管路上，在所述阻爆器后端依次设置有手动控制切断阀、用于现场观测系统压力的压力表、安全阀，其中，所述安全阀当系统超过规定压力时自动打开保护系统安全；所述手动控制切断阀，能够在控制器发生故障时通过手动控制切断油气输入管路，从而有效避免危险事故发生，保障油气回收系统安全运行。

较佳地，在步骤（1）中，所述控制器通过控制箱与所述液位监测装置、压力监测装置、温度监测装置和爆炸抑制装置相连接，所述控制器通过控制箱进行接收和发送各监测装置的信号。

进一步地，在步骤（1）中，压力监测装置中还设置有与所述压力传感器相连接的第三压力报警器；在步骤（2）中，所述第三压力报警器与第二压力报警器、第一压力报警器依据压力传感器传送的压力信号分别进行超高压报警、高压报警及低压报警。

进一步地，在步骤（2）中，所述第一液位报警器和第二液位报警器分别进行高液位报警和超高液位报警。

进一步地，在步骤（1）中，所述第一液位报警器、第二液位报警器、第一压力报警器、第二压力报警器、第三压力报警器和温度报警器均设置在所述控制箱上。

优选地，在步骤（1）中，在所述控制箱上设置有三组声光报警器，所述三组声光报警器代替所述第一液位报警器、第二液位报警器、第一压力报警器、第二压力报警器、第三压力报警器和温度报警器；在步骤（2）中，所述三组声光报警器在接收到液位传感器传送的液位信号时进行声光报警；在步骤（3）中，所述三组声光报警器在接收到压力传感器传送的压力信号时进行声光报警；在步骤（4）中，所述三组声光报警器在接收到温度传感器传送的温度信号时进行声光报警。

本发明油气回收安全的控制方法中所述控制器为可编程逻辑控制器（Programmable LogicController，PLC）。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：系统设计新颖合理，操作便捷高效，不仅针对油气回收系统可能存在的爆炸、溢油、超压、高温等危险状况分别设置了相应的监测装置，而且能够对上述危险情况进行及时的报警、控制以及相应的管理，同时，还提供了手动等现场设置，从而实现了对油气回收系统的安全控制，使油气回收系统的安全运行得到了充分保障，有效避免了高温、高压及溢油引起的爆炸等安全事故发生，进而有效保障了油气回收以及相关油品输送和运输船舶、装载码头等设备设施的安全。

附图说明

图1为实施例1中本发明油气回收安全控制系统的结构示意图；

图2为实施例2中本发明油气回收安全控制系统的结构示意图。

图中所示：1-控制器；2-油气输入管路；3-气液分离器；4-液位传感器；5-压力传感器；6-第一温度传感器；7-阻爆器；8-过滤器；9-电动控制阀；10-第二温度传感器；11-手动控制切断阀；12-压力表；13-安全阀；14-控制箱；15-声光报警器；16-油气输入端。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明油气回收安全控制系统，包括控制器1、油气输入管路2、在油气输入管路2上设置的气液分离器3，还包括分别与控制器1相连接的液位监测装置、压力监测装置、温度监测装置和爆炸抑制装置，所述液位监测装置、压力监测装置、温度监测装置和爆炸抑制装置在油气输送管路2上自油气输入端16从前至后依次设置，所述液位监测装置中设有液位传感器4，所述压力监测装置中设有压力传感器5，所述温度监测装置中设有温度传感器，所述爆炸抑制装置中设有阻爆器7，其中：

所述液位监测装置设置在所述气液分离器3上；

在油气输送管路2上还设置有过滤器8，过滤器8位于气液分离器3和压力监测装置之间；

在油气输送管路2上还设有与控制器1相连接的电动控制阀9；

所述液位监测装置中还设有与液位传感器4相连接的第一液位报警器（图中未示）和第二液位报警器（图中未示）；

所述压力监测装置有能够替换使用的两组，每组压力监测装置均包括与压力传感器5相连接的第一压力报警器（图中未示）和第二压力报警器（图中未示）；

所述温度监测装置与所述爆炸抑制装置相连接；所述温度传感器有两组，分别为第一温度传感器6和第二温度传感器10；第一温度传感器6和第二温度传感器10分别设置在阻爆器7的前端和后端；所述温度监测装置还包括温度报警器（图中未示），所述温度报警器与第一温度传感器6和第二温度传感器10分别相连接；

在油气输入管路2上，在阻爆器7后端依次设置有手动控制切断阀11、用于现场观测系统压力的压力表12、安全阀13。

上述实施例中：

所述控制器1还与在油品输送管路上设置的溢油监测装置（图中未示）相连接，所述溢油监测装置能够进行油品溢出监测，所述溢油监测装置发送油舱液位信号给控制器1，油品超过油舱限制液位时，控制器1发出信号，关闭油气输送管路2；

液位监测装置的设置使油气中的油品含量得到及时监测，有效监测油气输入的同时，也为整个油品承载和输送的油轮等设施提供了安全保障；所述第一液位报警器和第二液位报警器分别对气液分离器3中的油品液位进行高液位报警和超高液位报警；

能够替换使用的两组所述压力监测装置的设置，为安全控制系统的有效运行提供了保障；第一压力报警器和第二压力报警器分别对低压和高压进行报警，此种设置则为工作人员了解系统运行情况提供了便利；

所述第一温度传感器6和第二温度传感器10在阻爆器7的前端和后端的设置，对油气温度的双重监控，有效避免了油气温度过高可能引起的事故，从而充分保证了监控效果；

所述安全阀13当系统超过规定压力时自动打开保护系统安全；手动控制切断阀11能够利于在控制器1发生故障时通过手动控制切断油气输入管路2，从而有效避免危险事故发生，保障油气回收系统安全运行；

所述过滤器8能够过滤掉油气中存在的残余固体或液体物质，从而防止油气随后接触的压力监测装置、爆炸抑制装置等装置堵塞，进而充分保障各装置的有效运行；

所述电动控制阀9为电动控制蝶阀，能够在接收到控制器1的控制信号后及时开启或者闭合，从而使油气输入管路2及时断开或者畅通。

将本发明油气回收安全控制系统应用于油气回收系统的安全控制，包括如下步骤：

（1）通过溢油监测装置与液位监测装置共同监测是否有油品溢出，所述溢油监测装置发送油舱液位信号给控制器，油品超过油舱限制液位时，控制器1发出信号，关闭油气输送管路；其中，通过液位监测装置监测是否有油品溢出，如有油品溢出，液位传感器4将液位监测信号发送给控制器1的同时，发送给第一液位报警器或者第二液位报警器进行报警，控制器1发出信号，通过电动控制阀9关闭油气输送管路2；接着，打开气液分离器3下端的液体排放口排放分离出的液体；

（2）油气经所述过滤器8过滤后进入压力监测装置进行油气压力的监测，通过压力监测装置监测油气的压力，超出压力的设定范围-7.5Kpa~+7.5Kpa时，压力传感器5将压力监测信号发送给控制器的同时，发送给第一压力报警器或者第二压力报警器进行报警，控制器1发出信号，通过所述电动控制阀9关闭油气输送管路2；

（3）通过温度监测装置监测油气的温度，超出温度的设定范围95℃时，第一温度传感器6和/或第二温度传感器10将温度监测信号发送给控制器的同时，发送给温度报警器进行报警，控制器1发出信号，通过所述电动控制阀9关闭油气输送管路2。

（4）通过爆炸抑制装置抑制爆炸现象的发生，当发生爆炸时，控制器1输出信号，启动阻爆器7阻止发生爆炸连锁反应。

油气通过所述爆炸抑制装置后，能够通过现场观测压力表12判断系统压力，当系统超过规定压力时安全阀13自动打开，从而进一步保护油气回收系统的安全；在控制器发生故障时，通过手动控制切断阀11切断油气输入管路2，从而有效避免危险事故发生，进而使油气回收系统的安全运行得到充分保障。

在上述安全控制过程中，各监测及控制装置与油气输入系统中各装置的有效结合，使油气回收系统可能存在的爆炸、溢油、超压、高温等危险状况分别得到及时的监测、报警、控制，实现了对油气回收系统安全的系统优化控制，同时，手动控制切断阀11等现场装置的设置，使油气回收系统的安全运行进一步得到了充分保障；整个安全控制系统有效避免了高温、高压及溢油引起的爆炸等安全事故发生，有效保障了油气回收以及相关油品输送和运输船舶、装载码头等设备设施的安全。

实施例2

如图2所示，一种油气回收安全控制系统的设置及分布同实施例1，不同的是：

控制器1通过控制箱14与所述液位监测装置、压力监测装置、温度监测装置和爆炸抑制装置相连接，控制器1能够通过控制箱14进行接收和发送各监测装置的信号；

压力监测装置中还设置有与压力传感器5相连接的第三压力报警器（图中未示），所述第三压力报警器与第二压力报警器、第一压力报警器分别进行超高压报警、高压报警及低压报警；

在控制箱14上设置有三组声光报警器15，所述三组声光报警器代替所述第一液位报警器、第二液位报警器、第一压力报警器、第二压力报警器、第三压力报警器和温度报警器，在接收到相关液位传感器传送的液位信号、压力传感器传送的压力信号或者温度传感器传送的温度信号时进行声光报警。

将本发明油气回收安全控制系统应用于油气回收系统的安全控制，方法和步骤同实施例1，不同的是：

在步骤（1）中，所述三组声光报警器在接收到液位传感器传送的液位信号时进行声光报警；

在步骤（2）中，所述三组声光报警器在接收到压力传感器传送的压力信号时进行声光报警；

在步骤（3）中，所述三组声光报警器在接收到温度传感器传送的温度信号时进行声光报警。

本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本发明的构思和所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种油气回收安全控制系统，包括控制器和油气输入管路，以及在所述油气输入管路上设置的气液分离器，其特征在于：还包括分别与所述控制器相连接的液位监测装置、压力监测装置、温度监测装置和爆炸抑制装置，所述液位监测装置、压力监测装置、温度监测装置和爆炸抑制装置在油气输送管路上自油气输入端从前至后依次设置，所述液位监测装置中设有液位传感器，所述压力监测装置中设有压力传感器，所述温度监测装置中设有温度传感器，所述爆炸抑制装置中设有阻爆器。

2.根据权利要求1所述的油气回收安全控制系统，其特征在于：所述液位监测装置设置在所述气液分离器上。

3.根据权利要求2所述的油气回收安全控制系统，其特征在于：在油气输送管路上还设置有过滤器，所述过滤器位于所述气液分离器和压力监测装置之间。

4.根据权利要求1、2或3所述的油气回收安全控制系统，其特征在于：

在油气输送管路上还设有与控制器相连接的电动控制阀；

所述液位监测装置中还设有与所述液位传感器相连接的第一液位报警器和第二液位报警器；

所述压力监测装置有能够替换使用的两组，每组压力监测装置均包括与所述压力传感器相连接的第一压力报警器和第二压力报警器；

所述温度监测装置与所述爆炸抑制装置相连接；所述温度传感器有两组，分别为第一温度传感器和第二温度传感器；所述第一温度传感器和第二温度传感器分别设置在所述阻爆器的前端和后端；所述温度监测装置还包括温度报警器，所述温度报警器与所述第一温度传感器和第二温度传感器分别相连接。

5.一种油气回收安全的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）在向油气回收系统输送油气的油气输送管路上自油气输入端从前至后依次设置液位监测装置、压力监测装置、温度监测装置和爆炸抑制装置，所述液位监测装置、压力监测装置、温度监测装置和爆炸抑制装置分别与控制器相连接，所述液位监测装置中设有液位传感器，所述压力监测装置中设有压力传感器，所述温度监测装置中设有温度传感器，所述爆炸抑制装置中设有阻爆器；

（2）通过液位监测装置监测是否有油品溢出，如有油品溢出，液位传感器将液位监测信号发送给控制器，控制器发出信号，关闭油气输送管路；

（3）通过压力监测装置监测油气的压力，超出压力的设定范围时，压力传感器将压力监测信号发送给控制器，控制器发出信号，关闭油气输送管路；

（4）通过温度监测装置监测油气的温度，超出温度的设定范围时，温度传感器将温度监测信号发送给控制器，控制器发出信号，关闭油气输送管路；

（5）通过爆炸抑制装置抑制爆炸现象的发生，当发生爆炸时，控制器输出信号，启动阻爆器阻止发生爆炸连锁反应。

6.根据权利要求5所述的油气回收安全的控制方法，其特征在于：在步骤（1）中，在油气输入管路上还设置有气液分离器，所述液位监测装置设置在所述气液分离器上。

7.根据权利要求5所述的油气回收安全的控制方法，其特征在于：在步骤（1）中，所述控制器还与在油品输送管路上设置的溢油监测装置相连接；

在步骤（2）中，通过溢油监测装置与液位监测装置共同监测是否有油品溢出，所述溢油监测装置发送油舱液位信号给控制器，油品超过油舱限制液位时，控制器发出信号，关闭油气输送管路。

8.根据权利要求6所述的油气回收安全的控制方法，其特征在于：

在步骤（1）中，在油气输送管路上还设置有过滤器，所述过滤器位于所述气液分离器和压力监测装置之间；

在步骤（3）中，油气经所述过滤器过滤后进入压力监测装置进行油气压力的监测。

9.根据权利要求5、6、7或8所述的油气回收安全的控制方法，其特征在于：

在步骤（1）中，所述液位监测装置中还设有与所述液位传感器相连接的第一液位报警器和第二液位报警器；所述压力监测装置有能够替换使用的两组，每组压力监测装置均包括与所述压力传感器相连接的第一压力报警器和第二压力报警器；所述温度监测装置与所述爆炸抑制装置相连接，所述温度传感器有两组，分别为第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器分别设置在所述阻爆器的前端和后端，所述温度监测装置还包括温度报警器，所述温度报警器与所述第一温度传感器和第二温度传感器分别相连接；

在步骤（1）中，在油气输送管路上还设有与控制器相连接的电动控制阀；

在步骤（2）中，通过液位监测装置监测是否有油品溢出，如有油品溢出，液位传感器将液位监测信号发送给控制器的同时，发送给第一液位报警器或者第二液位报警器进行报警，控制器发出信号，通过所述电动控制阀关闭油气输送管路；

在步骤（3）中，通过压力监测装置监测油气的压力，超出压力的设定范围时，压力传感器将压力监测信号发送给控制器的同时，发送给第一压力报警器或者第二压力报警器进行报警，控制器发出信号，通过所述电动控制阀关闭油气输送管路；

在步骤（4）中，通过温度监测装置监测油气的温度，超出温度的设定范围时，第一温度传感器和/或第二温度传感器将温度监测信号发送给控制器的同时，发送给温度报警器进行报警，控制器发出信号，通过所述电动控制阀关闭油气输送管路。

10.根据权利要求9所述的油气回收安全的控制方法，其特征在于：所述压力传感器的压力监测范围为-7.5Kpa至+7.5Kpa，第一温度传感器和第二温度传感器的温度监测范围为95℃以下。

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