DE2014460A1

DE2014460A1 - Process for the production of inductively heatable delivery pipes

Info

Publication number: DE2014460A1
Application number: DE19702014460
Authority: DE
Inventors: Yokohama Kanagawa Ando Masao (Japan) P
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1969-03-26
Filing date: 1970-03-25
Publication date: 1971-01-21
Also published as: FR2039949A5; GB1279537A; DE2014460B2; JPS4823928B1; US3665154A

Description

Chisso Corporation, Osaka/JapanChisso Corporation, Osaka / Japan

Verfahren zur Herstellung induktivProcess for manufacturing inductively

beheizbarer Förderrohre -heatable delivery pipes -

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Flüssigkeitsförderrohren, die durch deft Skineffektstrom in daran angebrachten Heizrohren aus stark ferromagnetische!» Metall beheizbar sind. , .The invention relates to a method of manufacture of liquid delivery pipes running through deft skin effect flow in attached heating pipes made of strongly ferromagnetic! " Metal can be heated. ,.

Gemäß der Erfindung werden die Förderrohreinheiten durch den Skineffektstrom geheizt, der nur an der Innenseite bzw. Innenhaut eines stark ferromagnetische^ Rohres auftritt* Xn dem Rohr liegt ein isolierter Leiter, der Wechselstrom führt· .Die Herstellung der Förderrohre erfolgt durch elektrisches Verbinden der Skineffektheizrohre. an jedem Verbindungsteil des Förderrohres. Dabei entsteht in jeder Einheit des Förderrohres .ein elektrischer Stromkreis zwischen dieser Förderrohreinheit und dem zugeordneten Teil des Skineffektheizrohres.According to the invention, the conveyor pipe units are through the Heated skin effect stream, which is only on the inside or inner skin of a strongly ferromagnetic tube occurs * Xn dem Pipe lies an insulated conductor that carries alternating current · .The The conveyor pipes are produced by electrically connecting the skin effect heating pipes. at each connecting part of the Conveyor pipe. This arises in every unit of the delivery pipe .an electrical circuit between this delivery pipe unit and the associated part of the skin effect heating tube.

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BAD ORKSlNAt

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Since the principle of a heating pipe acting through the skin effect,

i
wie esl oei de« orfindungsgemäßen Verfahren «agewandt wird, siäigenj 4ie Pi«. 1 - 3..i
How it is applied to the "method according to the invention", siäigenj 4ie "Pi". 1 - 3 ..

Fig» 1 zeigt ein Heizrohr \ mit starker Magnetisierbarkeit, z.B. ein Stahlrohr, einen durch da· Stahlrohr führenden isolierten Leiter 2, der am einen Ende mit dem abgewandten Ende des Stahlrohres und am anderen Ende mit einer Stromquelle verbunden ist. Der Stromkreis wird durch einen Leiter k zwischen dem anderen Ende des Stahlrohres und dem anderen Anschluß der Stromquelle geschlossen.Figure "1, a heating pipe \ with strong magnetisation, for example, shows a steel pipe, a leading by da · steel tube insulated conductor 2, which is connected at one end to the opposite end of the steel tube and at the other end to a power source. The circuit is completed by a conductor k between the other end of the steel pipe and the other connection of the power source.

Wenn man den Widerstand des Stahlrohres mit 3 dßcrn), die Permeabilität mi-t ft/ und die Frequenz mit f (Hz) bezeichnet, so erhält man für die Tiefe S (cm) des SkineffektessIf the resistance of the steel pipe is denoted by 3 dßcrn), the permeability mi-t ft / and the frequency by f (Hz), the skin effect is obtained for the depth S (cm)

(1)(1)

y Γ" y Γ "

According to the relationships! «

t } 2S, d > S, 1 > d (2)t } 2S, d> S, 1> d (2)

zwischen & (»), Stärke t (cm), Länge 1 (om) und Innendurchmesser d (em) de· Stahlrohre« fließt der Wechselstrom konzentriert lediglich in der Nähe der Innenseite de· Stahlrohres, während an de···* Außenseite kein Potential auftritt. Selbstbetween & (»), thickness t (cm), length 1 (om) and inner diameter d (em) de · Stahlrohre «the alternating current flows in a concentrated manner only near the inside of the steel pipe, while no potential occurs on the outside. Self

wenn man zrei Punkte an der Außenseite des Stahlrohres durch einen sehr niederohmigen Leiter verbindet» so führt dieser keinen Strom.if you go through three points on the outside of the steel pipe connects a very low-resistance conductor »this way it does not carry any current.

In der "Vorrichtung zur Aufrechterhaltung des Flüssigkeitstransports in einem Rohr bei erhöhter Temperatur" nach der japanischen Patentschrift Nr. k6O 2Zk ist dieses Phänomen näher erläutert.In the "Apparatus for Maintaining Liquid Transport in a Pipe at Elevated Temperature" disclosed in Japanese Patent Publication No. k6O 2Zk, this phenomenon is explained in detail.

Oemäß Fig. Z sind zwei £inpbasenetromquellen und zwei Heizrohre vorgesehen.According to FIG. Z , two sources of inpbase electricity and two heating tubes are provided.

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bad omm® bad omm®

In Fig. 3 wird nit einer dreiphasigen elektrischen Strom- _: quelle und drei Heisrohren gearbeitet. Die Schaltungen nach . den Fig. 2 und 3 sind für die Erfindung wesentlich. Entspre- * chend dem Förderrohr, an dem das Heisrohr angebracht wird, arbeitet man mit zwei oder mehreren Einphasenschaltungen nach Fig. 2, d.h. mit k, 6 und 8 Heizrohren oder mit zwei oder mehr Ureiphasenschaltungen gemäß Fig. 3, d.h. mit einem Vielfachen von 3t also mit 3, 6 oder 9 Heizrohren. In Fig. 3 is a three-phase electrical power _nit: source and worked three Heisrohren. The circuits according to. Figs. 2 and 3 are essential to the invention. According to the delivery pipe to which the hot pipe is attached, one works with two or more single-phase circuits according to FIG. 2, ie with k, 6 and 8 heating pipes or with two or more primary phase circuits according to FIG 3t with 3, 6 or 9 heating pipes.

In Fig. 2 besitzen die Heizrohre 1 und 1♦ gute Magnetisierbarkeit, pie isolierten Leiter 2 und 2' führen durch die Stahlrohre« Ein Stromkreis wird von einer Stromquelle 3» einem Leiter 2, einer Kurzechlußleitung 7, die die Stahlrohre 1 Und 1* verbindet, einer Verbindungsleitung: 5, dem Heizrohr 1, einem Teil einer Kurzschlußleitung 6 und einer Verbindungeleitung k gebildet. Entsprechend besteht ein weiterer Stromkreis aus einer Stromquelle 3', einem Leiter 2', einem -Teil einer Kuraschlußleitung 7, einer Verbindungsleitung 5, dem Heizrohr 1', einem Teil einer Kurzschlußleitung 6 und einer Verbindungsleitung km Bei zwei äquivalenten Stromkreisen kann man die Verbindung der elektrischen Stromquellen k und 5 oder U umgehen und die Stromquellen 3 und 3* zu einer vereinigen. Dabei bleiben die Kurzechiußkreise 6 und 7 erhalten und bilden relativ sur Stromquelle einen Sekundärkreiβ.In Fig. 2 the heating tubes 1 and 1 ♦ have good magnetizability, pie insulated conductors 2 and 2 'lead through the steel pipes «A circuit is from a power source 3» a conductor 2, a short-circuit line 7, which connects the steel pipes 1 and 1 * , a connecting line: 5, the heating tube 1, part of a short-circuit line 6 and a connecting line k . Correspondingly, another circuit consists of a power source 3 ', a conductor 2', part of a Kuraschlußleitung 7, a connecting line 5, the heating pipe 1 ', part of a short-circuit line 6 and a connecting line km Bypass electrical power sources k and 5 or U and combine power sources 3 and 3 * into one. The short-circuit circuits 6 and 7 are retained and form a secondary circuit relative to the power source.

In Fig. 3 sind Heisrohre 1, 1* und 1" mit guter Magnetisierbarkeit, d.h. Stahlrohre, vorhanden und durch diese Stahlrohre gehende Leitungen 2, 2* und 2". Ein Stromkreis wird gebildet von einer Stromquelle 3» einer Leitung 2, einem Teil einer Kurzsohlußleitung 7, die die Stahlrohre 1 und 1* verbindet, durch die die Leiter 2 und 2* gehen, eine Verbindungeleitung 5, einem Teil einer KursSchlußleitung 6, die die Stählrohre verbindet, durch die die Leitungen 2 und 2* gehen, und einer Verbindungsleitung· Entsprechende Stromkreise bestehen bei den Stromquellen 3* und 3". Bei einem Ausgleich jeder Phase gemäß Fig. 2 können eine oder beide Verbindung«-In Fig. 3 are hot pipes 1, 1 * and 1 "with good magnetizability, i.e. steel pipes, there are lines 2, 2 * and 2 "going through these steel pipes. A circuit becomes formed by a power source 3 »a line 2, a part a Kurzsohlußleitung 7, which connects the steel pipes 1 and 1 *, through which the conductors 2 and 2 * go, a connecting line 5, part of a course final line 6, which connects the steel pipes through which lines 2 and 2 * go, and a connecting line · Corresponding circuits exist for the current sources 3 * and 3 " Each phase according to FIG. 2 can have one or both connections «-

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leitungen h und 5 entfallen. Dabei bleiben gemäß Fig. 3 die JCurssohlußleitungen 6, 7» 6', 7* usw. wie in Flg. 2 erhalten und bilden relativ zur Stromquelle dreiphasige Sekundärkreise. Gemäß der Erfindung können bei Abgleich der entsprechenden Stromkreise der Heisrohre gemäß Fig. 2 und 3 entweder eine oder beide Verbindungeleitungen h_f 5 entfallen. Dadurch ermöglicht da· erfindungsgemäße Verfahren die rationelle Herstellung langer Förderrohre, d ie durch Skineffektstrom beheizt werden. Namentlich bei langen Förderrohren werden einzelne Förderrohre mit einer Einheitelänge aus mehreren geeigneten Heizrohren, wobei der Skineffektetrom für Traneport und Konstruktion entsprechend gewählt wird, auf der Baustelle hergestellt. Dabei ist es oft sehr erwünscht, wenn man ein Heizrohr» Aat elektrisch so gut verbunden ist, wie es die Fig. 1 . bis 3 »eigen, vermeiden kann, da die Anpassung der Heizrohre an 4er Baustelle durch Schweißen o. dgl. sehr erschwert ist. Abar auch bei erreichbarer Anpassung verhindern die Fabrikationskosten, Sicher hei teerwägungen u* dgl. oft die Anwendung.lines h and 5 are omitted. According to FIG. 3, the course base lines 6, 7 »6 ', 7 * etc. remain as in FIG. 2 and form three-phase secondary circuits relative to the power source. According to the invention, when the corresponding circuits of the hot pipes according to FIGS. 2 and 3 are adjusted, either one or both connecting lines h _f 5 can be omitted. As a result, the method according to the invention enables the efficient production of long delivery pipes which are heated by skin effect currents. Particularly in the case of long delivery pipes, individual delivery pipes with a unit length of several suitable heating pipes are manufactured on the construction site, with the skin effect tetrom for Traneport and construction being selected accordingly. It is often very desirable if a heating pipe is electrically connected as well as FIG. 1. up to 3 »own, since the adaptation of the heating pipes to a 4-person construction site is made very difficult by welding or the like. However, even if adaptation is achievable, the manufacturing costs, safety considerations and the like often prevent the application.

Vie erwähnt, ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Anordnung so getroffen, daß ein Teil des Sekundärβtromkreises in jedem Einheitsheizrohr relativ zum Primärstrom entsteht, der durch den Leiter fließt, der durch das Heizrohr geht.As mentioned above, is in the method according to the invention Arrangement made so that part of the secondary circuit arises in each standard heating pipe relative to the primary flow, that flows through the conductor that goes through the heating pipe.

Die Anordnung ist in den Fig. k bis 7 erläutert* Die Fig. k und 5 »eigen Einphasenetromkreiee entsprechend FIg* 2 der Prinsipzeichnung, während Fig. 6 einen Querschnitt zeigt.The arrangement is explained in FIGS. K to 7 * FIGS. K and 5 »own single-phase electric circles corresponding to FIG. * 2 of the principle drawing, while FIG. 6 shows a cross section.

In den Fig. H bis 6 sind die Heizrohre 1 und 1* mit guter Magnetisierbarkeit, z.B. Stahlrohre, beispielsweise durch Schweißen zu einem Einheitsförderrohr 8 verbunden. Durch das Stahlrohr gehen die Leiter 2 und 2*. In der Zeichnung ia£ eine Stromquelle weggelassen, so daß die Leitungen eine¹ Hin- und Rüokflußleitung in besug suf die Stromquelle bilden.In FIGS. H to 6, the heating pipes 1 and 1 * with good magnetizability, for example steel pipes, are connected, for example by welding, to form a standard delivery pipe 8. Ladders 2 and 2 * go through the steel tube. In the drawing, ia £ omitted, a current source, so that the lines form a ¹ way Rüokflußleitung in besug suf the power source.

Gemäß Fig. k ist ein Einheitsförderrohr 8 jeweils über Flansche 9 mit dem nächsten Rohr verbunden. Dabei ist esAccording to FIG. K , a unit conveyor pipe 8 is connected to the next pipe via flanges 9 in each case. It is there

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BAX)BAX)

infolge der Anbringung eines Heizrohre» 1, beispielsweise durch. Schweißen am Förderröhr 8 _ala Eiriheitaheizr^hr zieaiiidh schwierig, benachbarte Heizrohre gegenseitig au verbinden.as a result of the installation of a heating pipe »1, for example through. Welding on the conveyor tube 8 _a la Eiriheitaheizr ^ hr zieaiiidh difficult to connect adjacent heating tubes to each other.

D-agegen fet es bei Pig. h,wenn ein Einheitsförderrohr 8 ein elektrischer Leiter wie etwa ein Stahlrohr iat> nicht eri'or-' ^ derlicli, daß die Heizrohre miteinander verbunden sind. Die ^r Leitungen 2 und 2' müssen jedoch wie erwähnt verbundeft aeitt»^ Gemäß Fig. 4, wobei die Heizrohre 1 und 1' durch einen Planach 9 getrennt sind, fließt ein Sekundärstrom vom Heiarohr 1 und 1' in das Förderrohr weiter in einen Teil 6 - 7 des Förderrohres und bildet hierbei, wie in Fig. 2, einen SekundärStromkreis, wobei die Heizrohre einen Sekundäratromkreia gegenüber dem Primärstromkreia aus den Leitungen 2 und 2¹ bilden. Da das Teil 6- 7 des Förderrohres eine extrem kleine Impedanz besitzt, gelangt dieser Strom niemals bis zur Aulienaeite des Förderrohres. Da das Förderrohr von einer Wäreeisolierschioht 11 umgeben ist, besteht keine Gefahreinea Kontaktes zwischen dem Metallteil und einem äußeren Material. Seibat bei Berühiuig mit dem Me tall teil niouat ή,οτ Leokstroe zwischen zwei benachbarten Heizrohren bei einigen zehn Millivolt lediglich einen sehr geringen Umfang an und iat praktiadh Ternaehläasig-bar, da derAbstand «wischen zwei benachbarten Heizrohren gewöhnlich kleiner als 1m ist.On the other hand, it is at Pig. That is, if a unit conveyor pipe 8 is an electrical conductor such as a steel pipe, it does not require that the heating pipes are connected to one another. The ^r lines 2 and 2 'must, however, as mentioned verbundeft aeitt »^ Referring to FIG. 4, wherein the heating tubes 1 and 1' are separated by a Planach 9, a secondary current flows from the Heiarohr 1 and 1 'into the production tubing further into a part 6-7 of the conveying pipe and forms, as in FIG. 2, a secondary circuit, the heating pipes forming a secondary circuit in relation to the primary circuit from lines 2 and 2 ¹ . Since part 6-7 of the delivery pipe has an extremely low impedance, this current never reaches the outside of the delivery pipe. Since the conveying pipe is surrounded by a thermal insulation layer 11, there is no risk of direct contact between the metal part and an external material. Seibat at Gehiuig with the metal part niouat ή, οτ Leokstroe between two adjacent heating pipes at a few tens of millivolts only a very small amount and iat practiadh Ternaehläasig-bar, since the distance between two neighboring heating pipes is usually less than 1 m.

Bei der Ausführungsfoienach Fig. 5 aind benachbarte Einheitaförderrohre 8 durch Schweißen und die Heizrohre durch eine Verbindungebüchse 10 verbunden. Die Verbindungabüohaen kaan ■an auch bei der Planschverbindung naoh Pig. 4 verwendende die Einheitsförderrohre 8 über einen Planach 9 verbunden aind.In the embodiment of Figure 5, there are adjacent unit conveyor tubes 8 by welding and the heating pipes by a Connection socket 10 connected. The connection agency kaan ■ an also with the paddling connection naoh Pig. 4 using the unit conveying pipes 8 are connected via a planach 9.

Auch bei Verwendung einer Verbindungabüohae 10 iat ·« oft schwierig, die Verbindungsbüohse beispielsweise dureh Sohweiflen elektrisch zu verbinden·Even with the use of a connection a 10 iat · «often difficult to get the liaison office through Sohweiflen, for example to connect electrically

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bildet das Heiarohr auoh dann einen Sekundäretremkreia und erzeugt Warme wie in Fig. 4,In the method according to the invention, the heating tube forms auoh then a secondary extremity and generates heat as in Fig. 4,

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BADBATH

^Λ" 2014Α60 ^Λ " 2014Α60

wenn di· Heisrohre gegenseitig nicht auf besonder· Veiae verbunden sind.if the hot pipes are not mutually connected in a special way are.

In Fig⁵. 5 bilden die isolierten Leiter 2 und 2* einen Hin- und Rückfluß-Stromkreis für eine Stromquelle naoh dem Durchgang durch die Heisrohre 1 und 1', wobei die Stromquelle und Teile der Verbindungsanschlüsse in der Zeichnung weggelassen sind. Di· Ziffer 9 besieht sich auf ein Verbindungstell der Einheitsftfrderröhre. In Fig ⁵ . 5, the insulated conductors 2 and 2 * form a forward and return circuit for a power source near the passage through the hot pipes 1 and 1 ', the power source and parts of the connection terminals being omitted from the drawing. The number 9 refers to a connection point of the standard delivery tube.

In diese» Fall ergibt daa Sohweißen des Förderrohres eine elektrisch praktisch vollkommene Verbindung. Bin Teil des SekundärStromkreises im Förderrohr 8 erscheint auch an einem Teil wie etwa 6 und 7 in Fig. 5·In this case, the welding of the delivery pipe results in one electrically practically perfect connection. A part of the secondary circuit in the conveyor pipe 8 also appears on one Part such as 6 and 7 in Fig. 5

Bei» Vorhandensein einer Verbindungsbüchse 10 in einem Teil 12 de· Heisrehres, wobei benachbarte Teile der Heisrohre 1 und 1' nad die Verbindungsbüohse 10 aioht gemäß Fig. 5 verschweißt sind, geht der Sekamaärstrem, der durch die Iaaenseite der Heisrohre 1 und 1* fließt, dareh di· Außenseite des Hei»rohreβ and erseheiat in · inem Teil des Ferderroares, s.·. im 6 und 7. Mm fließt somit im Teil 12 des Heisrehres Strom sowohl an der Innen- als auoh der Außenseite, wobei die erseugte Wärme greßer ist als die in anderen Teilen des Heisrohres.If a connection socket 10 is present in a part 12 of the heating pipe, with adjacent parts of the heating pipes 1 and 1 'being welded to the connection sleeve 10 as shown in FIG , on that the outside of the hot pipe and it is in a part of the Ferderroare, see. in the 6 and 7th mm , current flows in part 12 of the hot tube both on the inside and the outside, the sucked-in heat being greater than that in other parts of the hot tube.

Ia Fig. k sind benachbarte Flansche 9 gegenseitig elektrisch isoliert and in Fig. 5 besteht die Verbindungsbüohse 10 aus Isolierstoff. In der Regel werden jedoch Flansche und Verbindungsbüoheen aus einem Stahlrohr hergestellt, das einen elektrisohen Strom erlaubt, so daß ein Teil des Sekundärstromes als getrennter Strom durch dieses Teil fließt.Ia Fig. K , adjacent flanges 9 are mutually electrically insulated and in Fig. 5 the connecting sleeve 10 is made of insulating material. As a rule, however, flanges and connecting brackets are made from a steel pipe that allows an electrical current, so that part of the secondary current flows through this part as a separate current.

In Wirklichkeit ist bei Förderrohren die Verteilung der Ströme in Fig. k and 5 etwas verschieden, was jedoch nichts mit der Matur des erfindungsgemäßen Verfahrens su tun hat.In reality, the distribution of the flows in conveying pipes in FIGS. K and 5 is somewhat different, but this has nothing to do with the maturity of the method according to the invention.

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BAOBAO

Die Fig. 6 und 7 zeigen Querschnitte des Teiles in der Nähe des Verbindungsteiles eines Förderrohres 8 nach d·" erfindungegemäßen Verfahren.Figures 6 and 7 show cross-sections of the part in the vicinity of the connecting part of a conveyor pipe 8 according to the invention Procedure.

Fig. 6 zeigt die Verwendung einer Phase und von zwei Heizrohren 1 und 1*, während Fig* 7 einen dreiphasigen Fall mit drei Heizrohren zeigt. In beiden Fällen geht ein Leiter 2 durch ein Heizrohr, wobei 6 oder 7 ein Strompfad ist.Fig. 6 shows the use of one phase and two heating tubes 1 and 1 *, while Fig * 7 shows a three-phase case with shows three heating pipes. In both cases, a conductor 2 goes through a heating pipe, with 6 or 7 being a current path.

Die vorhergehende Beschreibung bezog sich auf Förderrohre aus einem elektrisch leitenden Material wie etwa Stahl. Ba ist jedoch auch bei Herstellung der Eiaheiteftfrderrohre aus e inem elektrisch isolierenden Material möglich, die Heizrohre gegenseitig so zu verbinden, daO die Impedanz des Verbindungsteile· so klein wie mfglioh ist, indem man ein Material guter elektrischer Leitfähigkeit anateil· der Strombahnen an dar Oberfläche des oben erwähnten Förderrohres 6, 7, 6', 7* usw. verwendet. ,The previous description related to delivery pipes made of an electrically conductive material such as steel. Ba However, it is also off during the manufacture of the steel conveyor tubes It is possible to use an electrically insulating material to connect the heating pipes to one another in such a way that the impedance of the connecting parts as small as mfglioh is by making a material good electrical conductivity at part of the current paths Surface of the above-mentioned conveyor pipe 6, 7, 6 ', 7 *, etc. is used. ,

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BADBATH

Claims

Λ- 201U6Q

Claims

Process but production of delivery pipes, which by the Skin effect can be heated, which only focuses on the inside of a strongly ferromagnetic η tube flows, through which an insulated conductor conducts an alternating current, characterized in that the skin effect heating tubes are connected to each * connection part of the delivery pipe is electrically isolated and connecting the separate pipes so that in each conveying pipe unit there is an electrical circuit between this conveyor pipe unit and the corresponding part of the skin effect heat pipe is created.

2 · The method according to claim 1, characterized in that the Conveyor pipe unit is made of metal.

3 · Method according to claim 1, characterized in that the separate, strongly ferromagnetic tube is welded to the delivery tube unit.

k. Method according to Claim 1, characterized in that the conveyor tube unit does not consist of metal.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that a plurality of heating pipes attached to the conveying pipe unit are mutually electrically connected are that a secondary current can flow through them.

8th -

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BAD OBIQINAU

Lee r s e i f e