CN111288213A - 一种长输送天然气阀门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天然气管道技术领域，具体涉及一种长输送天然气阀门，该种长输送天然气阀门，包括阀体、阀芯和阀盖；所述阀体内设有阀芯，阀体的顶部设有阀盖；所述阀芯通过阀体伸出到阀盖的顶部；由于添加的密封油脂只能维持一段时间内对密封胶圈的保护效果，仍需周期性对阀门的密封效果进行检查，特别是在长输送天然气管道线路中，增加了对阀门需要的检修量，提高了长输送天然气管道的运行成本；故此，本发明通过设置的密封胶圈和密封钢圈，在密封座形成的环状空间中填充足量的密封油脂，通过消耗密封座中的密封油脂，来延长密封胶圈的使用寿命，继而降低了长输送天然气管道的运行成本，同时保证了长输送天然气阀门的密闭效果。

Description

一种长输送天然气阀门

技术领域

本发明涉及天然气管道技术领域，具体涉及一种长输送天然气阀门。

背景技术

天然气管道是指将天然气(包括油田生产的伴生气)从开采地或处理厂输送到城市配气中心或工业企业用户的管道，又称输气管道；利用天然气管道输送天然气，是陆地上大量输送天然气的方式，其中长距离的天然气输送涉及到的长输送天然气管道，阀门的使用与维护十分重要；关于长输送天然气阀门的介绍，可参见：李敏，天然气长输管道阀门的维护与保养[J]，化工中间体，2015(No.4).124-125。

目前的长输送天然气管道的阀门在使用中需要人工进行维护保养，特别是对阀门中润滑油脂的补充，关系到阀门中密封胶圈的使用寿命和阀门的密封效果；常采用定期管线巡检的方式，大大增加了长输送天然气管道阀门的运行维护成本，以确保长输送天然气阀门的密闭效果满足管线要求。

现有技术中也出现了一些关于长输送天然气阀门的技术方案，如申请号为2017216674319的一项中国专利公开了一种长输送天然气阀门：包括天然气阀体，所述天然气阀体的两侧均通过一体式铸造有阀门通气口，所述阀门通气口的一侧设置有阀门连接法兰，所述阀门通气口与阀门连接法兰通过法兰连接螺栓固定连接，所述天然气阀体的外表面通过粘黏剂粘黏固定连接有提示荧光带，所述天然气阀体的上表面通过一体式铸造有手轮阀座，所述手轮阀座的前表面通过一体式铸造有转轴基套，所述转轴基套的外表面一端通过焊接固定连接有基套固定齿，所述基套固定齿的外表面设置有锁死套筒；该技术方案通过设计了安装在手轮转轴外表面的锁死套筒便于锁死手轮转轴，解决了现有的长输送天然气阀门由于长期放置在室外，从而导致易出现设备不慎开动或关闭的问题；但是该技术方案中未解决使用中长输送天然气阀门的密封持久性问题，需要多次的进行人工维护；使得该技术方案中长输送天然气阀门的密封效果难以维持。

鉴于此，为了克服上述技术问题，本公司设计研发了一种长输送天然气阀门，采用了特殊阀门密封结构，解决了上述技术问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种长输送天然气阀门，通过设置的密封胶圈和密封钢圈，在密封座形成的环状空间中填充足量的密封油脂，设置的密封钢圈对管道中干燥环境的免疫效果，消耗密封座中的密封油脂，来延长密封胶圈的使用寿命，继而降低了长输送天然气管道的运行成本，同时保证了长输送天然气阀门的密闭效果。

本发明所述的一种长输送天然气阀门，包括阀体、阀芯和阀盖；所述阀体内设有阀芯，阀体的顶部设有阀盖；所述阀芯通过阀体伸出到阀盖的顶部；所述阀盖的顶部设置有把手，把手与阀芯的顶部固定连接；所述阀盖内部的空间密闭；所述阀体与阀盖的连接处设置有密封座，密封座与阀芯的连接处设置有密封圈；所述密封圈包括密封胶圈和密封钢圈；所述密封胶圈位于密封座与阀芯的连接处上部，密封胶圈将密封座与阀盖分离出来；所述密封钢圈位于密封座与阀芯的连接处下部，密封钢圈与阀体的内部相接触；所述密封胶圈、密封钢圈、密封座和阀芯之间形成了一个环状的空间，在其中填充有密封油脂；工作时，天然气在运送至长输送管道前会进行脱水干燥处理，去除气液态水，而在管道的干气环境中，阀门的软密封胶圈会逐渐硬化，在天然气管道的高压环境中，密封胶圈密封的失效会导致大缺口的形成，进而破坏阀门的密封效果，通常向密封胶圈的位置添加密封油脂，来保护密封胶圈不受管道内的干燥环境影响而造成硬化，由于添加的密封油脂只能维持一段时间内对密封胶圈的保护效果，仍需周期性对阀门的密封效果进行检查，添加保护密封胶圈的密封油脂，特别是在长输送天然气管道线路中，大大增加了对阀门需要的检修量，提高了长输送天然气管道的运行成本；因此，本发明通过设置在密封座上的密封胶圈和密封钢圈，通过密封钢圈与阀体内的干燥气体直接相接触，避免了干气环境中对密封钢圈造成的硬化效果，填充在密封胶圈与密封钢圈之间的密封油脂，增加了保护密封胶圈的密封油脂量，通过消耗在密封座的环状空间中的油脂，保持了密封胶圈在阀门中的密封效果；本发明利用了设置的密封胶圈和密封钢圈，在密封座形成的环状空间中填充足量的密封油脂，通过设置的密封钢圈对管道中干燥环境的免疫效果，消耗密封座中的密封油脂，来延长密封胶圈的使用寿命，继而降低了长输送天然气管道的运行成本，同时保证了长输送天然气阀门的密闭效果。

优选的，所述阀体一侧的管路上设有调压管，调压管呈L型，调压管的两端分别固定在阀体和阀盖上，调压管将阀体与阀盖连通起来，调压管使阀体内的压力变化传导至阀盖的内部；工作时，管道内的气压处于波动的范围内，而固定添加量的密封油脂无法对应调节密封胶圈在阀体外侧的压力，使得密封胶圈在阀门上稳定的密封位置受到影响，而破化了阀门的密闭效果；通过设置的调压管将阀体与阀盖连接起来，使阀体内的气压变化通过调压管传递至阀盖内，使得阀盖内与阀体内的气压处于动态平衡中，进而保护了密封胶圈处于恒定的密封位置上，从而保持了长输送天然气阀门的密闭效果。

优选的，所述调压管L型的两截管道上各设有一个滑块，滑块呈圆柱体贴合在调压管的内壁上；所述滑块之间设置有气腔，气腔固定在调压管的中部位置，气腔与滑块的连接处设置有波纹囊，波纹囊控制了滑块在调压管内部的移动区域；所述滑块与阀体之间的调压管上设置有截止阀，截止阀控制调压管管路的闭合；工作时，阀体内部的天然气通过调压管直接进入到阀盖内，干燥处理后的天然气同样会对密封胶圈造成硬化破坏，同时在对阀门进行检修作业时，积攒在阀盖内的天然气构成了安全隐患；通过设置在调压管内部的气腔和滑块，使阀体内部的气压变化推动一端的滑块在调压管中进行位移，通过设置的滑块自身重量，将阀体内部气压的较大波动范围转化为滑块较小区域内的移动，然后经调压管中设置的气腔将阀体中的气压变化传递至另一端滑块的位移上，进而调节阀盖中的气压平衡于阀体内的气压，设置在气腔与滑块连接处的波纹囊进一步限定了滑块的移动范围，在进行检修操作时，将截止阀关闭即可阻隔阀体中的天然气，保持了检修时的安全性，确保长输送天然气阀门的密闭效果。

优选的，所述阀盖的底部内设置有冷却水，阀盖的底部呈圆台状；所述冷却水的上方设置有隔板，隔板套接在阀芯上，隔板与阀盖内部的最大直径间留有间隙；工作时，在长输送天然气管道的安装过程中，常通过焊接的方式将管道连接起来，由于焊接产生局部的高温会通过金属管道传递至阀门上，最终对阀门中的密封胶圈造成破坏，同时暴露在环境中的阀门受气温波动的影响，也会干扰到阀门中安装的密封胶圈，继而影响到阀门的使用；通过设置在阀盖底部的冷却水，维持了密封胶圈在阀门安装时的温度稳定性，同时设置在阀盖内部的隔板在冷却水吸热蒸发时，隔板降低至与阀盖的圆台状侧壁相接触，将阀盖底部剩余的冷却水密闭起来，防止冷却水对阀盖在较高温度的情况下进行降温，而削弱了对阀盖底部密封胶圈的降温效果，从而保持了长输送天然气阀门的密闭效果。

优选的，所述阀盖与密封座的连接处设置有密封膜，密封膜将密封座与阀盖分为相隔的两部分，密封膜滑动安装在阀芯上，密封膜在密封座的内部沿阀芯上下滑动，密封膜使密封座的内部形成了一个可调节的空间，在其中填充有密封油脂；工作时，密封胶圈与密封钢圈在密封座上的位置恒定，当其中的密封油脂逐渐消耗时，得不到直接的补充，同时在调压管的作用下，会对密封胶圈造成额外向下的压力，对其结构稳定性造成破坏；通过设置的密封膜，在密封膜与密封胶圈之间的密封座中填充足量的密封油脂，通过密封膜的移动将密封油脂适时的补充到密封胶圈与密封钢圈之间，维持了密封油脂作用的稳定，进而保护了密封胶圈的作用，维持了长输送天然气阀门的密闭效果。

优选的，所述密封座的柱面上设置有注油口，注油口通向密封座的内部，注油口的端盖上设置有油压膜；工作时，通过注油口向阀门的密封座中补充密封油脂，由于各位置的阀门处于不同的环境中，密封油脂的消耗情况也不尽相同，使得检修过程中存在不必要的补油操作，降低了天然气管道密封油脂的补充效率；通过设置在注油口上的油压膜，观察油压膜的凸起情况，即可确定密封座内的密封油脂含量，进而确定后续密封油脂的补充，提升了阀门密封油脂的补充效率，从而提高了长输送天然气阀门的维护效率。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过设置的密封胶圈和密封钢圈，在密封座形成的环状空间中填充足量的密封油脂，来延长密封胶圈的使用寿命，继而降低了长输送天然气管道的运行成本；设置的调压管将阀体与阀盖连接起来，使阀盖内与阀体内的气压处于动态平衡中，进而保护了密封胶圈处于恒定的密封位置上，从而保持了长输送天然气阀门的密闭效果；设置的滑块将阀体内部气压的波动转化为滑块的移动，进而调节阀盖中的气压平衡于阀体内的气压，确保长输送天然气阀门的密闭效果。

2.本发明通过设置在阀盖底部的冷却水，维持了密封胶圈在阀门安装时的温度稳定性，同时设置在阀盖内部的隔板防止冷却水对阀盖在较高温度的情况下进行降温，而削弱了对阀盖底部密封胶圈的降温效果；设置密封膜与密封胶圈之间的密封座中填充足量的密封油脂，通过密封膜的移动将密封油脂适时的补充到密封胶圈与密封钢圈之间，维持了密封油脂作用的稳定；设置在注油口上的油压膜，确定后续密封油脂的补充，提升了阀门密封油脂的补充效率，从而提高了长输送天然气阀门的维护效率。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明中长输送天然气阀门的立体图；

图2是本发明中长输送天然气阀门的剖视图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图中：阀体1、阀芯2、阀盖3、把手31、冷却水32、隔板33、密封座4、密封胶圈41、密封钢圈42、密封膜43、注油口44、油压膜441、调压管5、滑块51、气腔52、波纹囊53、截止阀54。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图3所示，本发明所述的一种长输送天然气阀门，包括阀体1、阀芯2和阀盖3；所述阀体1内设有阀芯2，阀体1的顶部设有阀盖3；所述阀芯2通过阀体1伸出到阀盖3的顶部；所述阀盖3的顶部设置有把手31，把手31与阀芯2的顶部固定连接；所述阀盖3内部的空间密闭；所述阀体1与阀盖3的连接处设置有密封座4，密封座4与阀芯2的连接处设置有密封圈；所述密封圈包括密封胶圈41和密封钢圈42；所述密封胶圈41位于密封座4与阀芯2的连接处上部，密封胶圈41将密封座4与阀盖3分离出来；所述密封钢圈42位于密封座4与阀芯2的连接处下部，密封钢圈42与阀体1的内部相接触；所述密封胶圈41、密封钢圈42、密封座4和阀芯2之间形成了一个环状的空间，在其中填充有密封油脂；工作时，天然气在运送至长输送管道前会进行脱水干燥处理，去除气液态水，而在管道的干气环境中，阀门的软密封胶圈41会逐渐硬化，在天然气管道的高压环境中，密封胶圈41密封的失效会导致大缺口的形成，进而破坏阀门的密封效果，通常向密封胶圈41的位置添加密封油脂，来保护密封胶圈41不受管道内的干燥环境影响而造成硬化，由于添加的密封油脂只能维持一段时间内对密封胶圈41的保护效果，仍需周期性对阀门的密封效果进行检查，添加保护密封胶圈41的密封油脂，特别是在长输送天然气管道线路中，大大增加了对阀门需要的检修量，提高了长输送天然气管道的运行成本；因此，本发明通过设置在密封座4上的密封胶圈41和密封钢圈42，通过密封钢圈42与阀体1内的干燥气体直接相接触，避免了干气环境中对密封钢圈42造成的硬化效果，填充在密封胶圈41与密封钢圈42之间的密封油脂，增加了保护密封胶圈41的密封油脂量，通过消耗在密封座4的环状空间中的油脂，保持了密封胶圈41在阀门中的密封效果；本发明利用了设置的密封胶圈41和密封钢圈42，在密封座4形成的环状空间中填充足量的密封油脂，通过设置的密封钢圈42对管道中干燥环境的免疫效果，消耗密封座4中的密封油脂，来延长密封胶圈41的使用寿命，继而降低了长输送天然气管道的运行成本，同时保证了长输送天然气阀门的密闭效果。

作为本发明的一种实施方式，所述阀体1一侧的管路上设有调压管5，调压管5呈L型，调压管5的两端分别固定在阀体1和阀盖3上，调压管5将阀体1与阀盖3连通起来，调压管5使阀体1内的压力变化传导至阀盖3的内部；工作时，管道内的气压处于波动的范围内，而固定添加量的密封油脂无法对应调节密封胶圈41在阀体1外侧的压力，使得密封胶圈41在阀门上稳定的密封位置受到影响，而破化了阀门的密闭效果；通过设置的调压管5将阀体1与阀盖3连接起来，使阀体1内的气压变化通过调压管5传递至阀盖3内，使得阀盖3内与阀体1内的气压处于动态平衡中，进而保护了密封胶圈41处于恒定的密封位置上，从而保持了长输送天然气阀门的密闭效果。

作为本发明的一种实施方式，所述调压管5L型的两截管道上各设有一个滑块51，滑块51呈圆柱体贴合在调压管5的内壁上；所述滑块51之间设置有气腔52，气腔52固定在调压管5的中部位置，气腔52与滑块51的连接处设置有波纹囊53，波纹囊53控制了滑块51在调压管5内部的移动区域；所述滑块51与阀体1之间的调压管5上设置有截止阀54，截止阀54控制调压管5管路的闭合；工作时，阀体1内部的天然气通过调压管5直接进入到阀盖3内，干燥处理后的天然气同样会对密封胶圈41造成硬化破坏，同时在对阀门进行检修作业时，积攒在阀盖3内的天然气构成了安全隐患；通过设置在调压管5内部的气腔52和滑块51，使阀体1内部的气压变化推动一端的滑块51在调压管5中进行位移，通过设置的滑块51自身重量，将阀体1内部气压的较大波动范围转化为滑块51较小区域内的移动，然后经调压管5中设置的气腔52将阀体1中的气压变化传递至另一端滑块51的位移上，进而调节阀盖3中的气压平衡于阀体1内的气压，设置在气腔52与滑块51连接处的波纹囊53进一步限定了滑块51的移动范围，在进行检修操作时，将截止阀54关闭即可阻隔阀体1中的天然气，保持了检修时的安全性，确保长输送天然气阀门的密闭效果。

作为本发明的一种实施方式，所述阀盖3的底部内设置有冷却水32，阀盖3的底部呈圆台状；所述冷却水32的上方设置有隔板33，隔板33套接在阀芯2上，隔板33与阀盖3内部的最大直径间留有间隙；工作时，在长输送天然气管道的安装过程中，常通过焊接的方式将管道连接起来，由于焊接产生局部的高温会通过金属管道传递至阀门上，最终对阀门中的密封胶圈41造成破坏，同时暴露在环境中的阀门受气温波动的影响，也会干扰到阀门中安装的密封胶圈41，继而影响到阀门的使用；通过设置在阀盖3底部的冷却水32，维持了密封胶圈41在阀门安装时的温度稳定性，同时设置在阀盖3内部的隔板33在冷却水32吸热蒸发时，隔板33降低至与阀盖3的圆台状侧壁相接触，将阀盖3底部剩余的冷却水32密闭起来，防止冷却水32对阀盖3在较高温度的情况下进行降温，而削弱了对阀盖3底部密封胶圈41的降温效果，从而保持了长输送天然气阀门的密闭效果。

作为本发明的一种实施方式，所述阀盖3与密封座4的连接处设置有密封膜43，密封膜43将密封座4与阀盖3分为相隔的两部分，密封膜43滑动安装在阀芯2上，密封膜43在密封座4的内部沿阀芯2上下滑动，密封膜43使密封座4的内部形成了一个可调节的空间，在其中填充有密封油脂；工作时，密封胶圈41与密封钢圈42在密封座4上的位置恒定，当其中的密封油脂逐渐消耗时，得不到直接的补充，同时在调压管5的作用下，会对密封胶圈41造成额外向下的压力，对其结构稳定性造成破坏；通过设置的密封膜43，在密封膜43与密封胶圈41之间的密封座4中填充足量的密封油脂，通过密封膜43的移动将密封油脂适时的补充到密封胶圈41与密封钢圈42之间，维持了密封油脂作用的稳定，进而保护了密封胶圈41的作用，维持了长输送天然气阀门的密闭效果。

作为本发明的一种实施方式，所述密封座4的柱面上设置有注油口44，注油口44通向密封座4的内部，注油口44的端盖上设置有油压膜441；工作时，通过注油口44向阀门的密封座4中补充密封油脂，由于各位置的阀门处于不同的环境中，密封油脂的消耗情况也不尽相同，使得检修过程中存在不必要的补油操作，降低了天然气管道密封油脂的补充效率；通过设置在注油口44上的油压膜441，观察油压膜441的凸起情况，即可确定密封座4内的密封油脂含量，进而确定后续密封油脂的补充，提升了阀门密封油脂的补充效率，从而提高了长输送天然气阀门的维护效率。

工作时，天然气在运送至长输送管道前会进行脱水干燥处理，而在管道的干气环境中，阀门的软密封胶圈41会逐渐硬化，破坏阀门的密封效果，通常向密封胶圈41的位置添加密封油脂来保护密封胶圈41，需周期性对阀门的密封效果进行检查，添加保护密封胶圈41的密封油脂，特别是在长输送天然气管道线路中，大大增加了对阀门的检修量，提高了长输送天然气管道的运行成本；设置在密封座4上的密封胶圈41和密封钢圈42，通过填充在密封胶圈41与密封钢圈42之间的密封油脂，增加了保护密封胶圈41的密封油脂量，消耗在密封座4的环状空间中的油脂，保持了密封胶圈41在阀门中的密封效果；设置的调压管5将阀体1与阀盖3连接起来，使阀体1内的气压变化通过调压管5传递至阀盖3内，使得阀盖3内与阀体1内的气压处于动态平衡中，保护了密封胶圈41处于恒定的密封位置上；设置的滑块51将阀体1内部气压的波动转化为滑块51的移动，进而调节阀盖3中的气压平衡于阀体1内的气压，设置在气腔52与滑块51连接处的波纹囊53进一步限定了滑块51的移动范围，在进行检修操作时，将截止阀54关闭即可阻隔阀体1中的天然气，保持了检修时的安全性；设置在阀盖3底部的冷却水32，维持了密封胶圈41在阀门安装时的温度稳定性，同时设置在阀盖3内部的隔板33将阀盖3底部剩余的冷却水32密闭起来，防止冷却水32对阀盖3在较高温度的情况下进行降温，而削弱了对阀盖3底部密封胶圈41的降温效果；设置在密封膜43与密封胶圈41之间的密封座4中填充足量的密封油脂，通过密封膜43的移动将密封油脂适时的补充到密封胶圈41与密封钢圈42之间，进而保护了密封胶圈41的作用；设置在注油口44上的油压膜441，观察油压膜441的凸起情况，即可确定密封座4内的密封油脂含量，进而确定后续密封油脂的补充，提升了阀门密封油脂的补充效率，从而提高了长输送天然气阀门的维护效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种长输送天然气阀门，包括阀体(1)、阀芯(2)和阀盖(3)；所述阀体(1)内设有阀芯(2)，阀体(1)的顶部设有阀盖(3)；所述阀芯(2)通过阀体(1)伸出到阀盖(3)的顶部；所述阀盖(3)的顶部设置有把手(31)，把手(31)与阀芯(2)的顶部固定连接；其特征在于：所述阀盖(3)内部的空间密闭；所述阀体(1)与阀盖(3)的连接处设置有密封座(4)，密封座(4)与阀芯(2)的连接处设置有密封圈；所述密封圈包括密封胶圈(41)和密封钢圈(42)；所述密封胶圈(41)位于密封座(4)与阀芯(2)的连接处上部，密封胶圈(41)将密封座(4)与阀盖(3)分离出来；所述密封钢圈(42)位于密封座(4)与阀芯(2)的连接处下部，密封钢圈(42)与阀体(1)的内部相接触；所述密封胶圈(41)、密封钢圈(42)、密封座(4)和阀芯(2)之间形成了一个环状的空间，在其中填充有密封油脂。

2.根据权利要求1所述的一种长输送天然气阀门，其特征在于：所述阀体(1)一侧的管路上设有调压管(5)，调压管(5)呈L型，调压管(5)的两端分别固定在阀体(1)和阀盖(3)上，调压管(5)将阀体(1)与阀盖(3)连通起来，调压管(5)使阀体(1)内的压力变化传导至阀盖(3)的内部。

3.根据权利要求2所述的一种长输送天然气阀门，其特征在于：所述调压管(5)L型的两截管道上各设有一个滑块(51)，滑块(51)呈圆柱体贴合在调压管(5)的内壁上；所述滑块(51)之间设置有气腔(52)，气腔(52)固定在调压管(5)的中部位置，气腔(52)与滑块(51)的连接处设置有波纹囊(53)，波纹囊(53)控制了滑块(51)在调压管(5)内部的移动区域；所述滑块(51)与阀体(1)之间的调压管(5)上设置有截止阀(54)，截止阀(54)控制调压管(5)管路的闭合。

4.根据权利要求1所述的一种长输送天然气阀门，其特征在于：所述阀盖(3)的底部内设置有冷却水(32)，阀盖(3)的底部呈圆台状；所述冷却水(32)的上方设置有隔板(33)，隔板(33)套接在阀芯(2)上，隔板(33)与阀盖(3)内部的最大直径间留有间隙。

5.根据权利要求4所述的一种长输送天然气阀门，其特征在于：所述阀盖(3)与密封座(4)的连接处设置有密封膜(43)，密封膜(43)将密封座(4)与阀盖(3)分为相隔的两部分，密封膜(43)滑动安装在阀芯(2)上，密封膜(43)在密封座(4)的内部沿阀芯(2)上下滑动，密封膜(43)使密封座(4)的内部形成了一个可调节的空间，在其中填充有密封油脂。

6.根据权利要求5所述的一种长输送天然气阀门，其特征在于：所述密封座(4)的柱面上设置有注油口(44)，注油口(44)通向密封座(4)的内部，注油口(44)的端盖上设置有油压膜(441)。

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