DE2028859A1

DE2028859A1 - In Küstennähe auf dem Boden eines Gewässers angeordnete Anlage zum Aufnehmen von Rohrleitungen

Info

Publication number: DE2028859A1
Application number: DE19702028859
Authority: DE
Inventors: Douglas Eugene; Hemphill Dean Paxton; Houston Tex. Broussard (V.St.A.)
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1969-06-13
Filing date: 1970-06-11
Publication date: 1970-12-17
Also published as: FR2046743B2; NL7008495A; GB1309455A; DE2028859B2; DE2028859C3; NL168923B; FR2046743A2; NL168923C; US3546889A

Description

In Küstennahe auf dem Boden eines Gewässers angeordnete Anlage zum Aufnehmen von Rohrleitungen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anschließen einer !Rohrleitung an eine in Küstennähe unter Wasser angeordnete Anlage_o

In dem Patent (Patentanmeldung P 1? 50 703,

8-12) sind Verfahren und Vorrichtungen beschrieben, die es ermöglichen, eine Rohrleitung, deren größter Teil auf dem Boden eines Gewässers liegen kann, mit einer in Küstennähe durch den Boden eines Gewässers unterstützten Anlage-zu verbinden, die nach oben über den Wasserspiegel hinausragt; eines der Verfahren nach dem genannten Patent umfaßt Maßnahmen, um einen Endabschnitt einer anzuschließenden Rohrleitung in der Nähe der Unterwasseranlage auf dem Boden des Gewässers anzuordnen, um diesen Endabschnitt der Rohrleitung so nach oben zu bewegen, daß die Rohrleitung gebogen wird, um ferner den Krümmungsradius des gebogenen Teils der Rohrleitung über einem vorbestimmten Mindestwert zu halten, damit ein Einknicken oder Ausbeulen der Rohrleitung vermieden wird, um den Endabschnitt der Rohrleitung weiter nach oben zu bewegen, bis er gegegenüber dem Boden des Gewässers unter dem gewünschten

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Winkel angeordnet ist, und um schließlich, den Endabschnitt der Rohrleitung mit der in Küstennähe vorgesehenen Anlage zu verbinden. ...-..-.;.--

In manchen Fällen ist es erforderlich, dafür zu sorgen, daß mehrere Unterwasserrohrleitungen, z.B. an einzelne im Meeresboden angelegte Tiefbohrungen angeschlossene Förderleitungen, mit anderen Konstruktionen verbundene Sammelleitungen, Steuerleitungen, Ölhauptieitungen, Gashauptleitungen und dergleichen, an einer in der Nähe einer Küste angeordneten Konstruktion oder Plattform beginnen oder an ihr enden. Wenn mehrere.Rohrleitungen an eine solche Anlage angeschlossen sind, vergrößert sich die Gefahr einer Beschädigung durch Wasserfahrzeuge, Anker, Bauarbeiten, Treibgut und die Wirkung von Stürmen entsprechende Außerdem ist es schwierig, die ebenfalls leicht zu beschädigenden Steigrohrabschnitte der Kohrleitungen einzubauen und sie an einer solchen Plattform zu befestigen., Daher ist es in zunehmendem Maße erwünscht, in Fällen, in denen mehrere Rohrleitungen mit einer Plattform verbunden werden sollen, einige oder alle Rohrleitungen zu einer Baugruppe zu vereinigen und sie an der betreffenden Konstruktion zu befestigen.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Verbesserung der Vorrichtung nach dem eingangs genannten Hauptpatent vor» Gemäß dieser Verbesserung wird eine Vorrichtung vorgesehen, die es ermöglicht, mehrere Rohrleitungen an einer in Küstennähe angeordneten Konstruktion oder Plattform anzubringen, wobei jede der Rohrleitungen so nach oben umgebogen wird, daß die abgewinkelten Teile sogenannte "Steigrohre" bilden. Genauer gesagt sieht die Erfindung eine einen Teil einer Plattform der genannten Art bildende Baugruppe oder Konstruktion vor, in deren Nähe eine gekrümmte Rohrleitungs-Biegefunrung angeordnet ist, die nach unten und außen gerichtete Nuten oder Rinnen aufweist, von denen jede eine der zu biegenden Rohrleitungen aufnehmen kann« Die Rohrleitungen werden in diese

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Hüten oder Hinnen mit Hilfe von Ziehvorrichtungen so hineingezogen, daß sie eine Krümmung erhalten, die der Krümmung der Biegeführung entspricht, so daß jede Rohrleitung mit einem nach oben ragenden Steigrohrabschnitt versehen wird· Bei der Biegeführung kann es sich um eine zusammenhängende bzw. einteilige Konstruktion handeln, die mit mehreren Rinnen versehen ist, oder die Führung kann sich aus Abschnitten oder Baugruppen zusammensetzen, von denen jede mit einer Rinne zum Aufnehmen einer einzigen Rohrleitung versehen ist„

Ferner sieht die Erfindung Vorrichtungen zum Auf- λ nehmen von Teilen mehrerer Rohrleitungen vor, von denen jede so gebogen werden soll, daß sie mit einem nach oben ragenden Steigrohrabschnitt versehen wird·

Es kommt häufig vor, daß es erforderlich wird, ein zusatzliches Steigrohr an einer Plattform anzubringen, nachdem in einem früheren Zeitpunkt bereits mehrere Rohrleitungen mit der Plattform verbunden worden sind. Gewöhnlich ist es unmöglich, den genauen Durchmesser oder die Anzahl dieser zusätzlichen Steigrohr in dem Zeitpunkt festzulegen, in dem die Plattform errichtet wird·

Die Erfindung ermöglicht es nunmehr, in einem spateren Zeitpunkt weitere Baugruppen der genannten Art ein- ™ zubauen und sie zu benutzen, um zunächst nicht vorgesehene, erst neuerdings erforderlich gewordene Steigrohre zu biegen. Der Krümmungsradius und der Querschnitt einer solchen Baugruppe brauchen nicht dem Krümmungsradius bzw· dem Querschnitt der bereits an der Plattform angebrachten Baugruppen zu entsprechen, vorausgesetzt, daß der zugehörige Rahmen so ausgebildet ist, daß er mit schon vorhandenen JPührungs- und Verankerungsmitteln zusammenarbeiten kann.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen näher erläutert, -

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Fig. 1 zeigt perspektivisch einen Teil einer in Küstennähe angeordneten Plattform und eine Biegeführung zum Aufnehmen von Teilen mehrerer Rohrleitungen·

Fig. 2 ähnelt Fig. 1, zeigt jedoch eine Biegeführung, die sich aus mehreren Abschnitten bzw. Baugruppen oder Baueinheiten zusammensetzt.

' Fig. 5 zeigt die Biegeführung nach Fig. 1 in einer ütirnansicht.

In Fig. 1 -erkennt man eine Rohrleitungsbiegefuhrung bzw. einen "Schuh" zum Aufnehmen mehrerer Rohrleitungen} dieser Schuh ist insgesamt mit 30 bezeichnet. Gemäß Fig. ist der Schuh bzw· die Führung 30 am oberen Ende an einem Bein 31 einer in Küstennähe stehenden Plattform befestigt und mit ihm z.B» durch Verschweißen verbunden· Zwischen nicht dargestellten Teilen der Plattform und.der oberen Stirnfläche 34· der Biegeführung können mehrere geneigte Streben 32 und 33 vorgesehen sein; die Biegeführung umfaßt einen Anschlußklotz 35 mit einer seitlichen Verlängerung 36, welch letztere eine Querstrebe 37 der Plattform umschließen kann, um so die Lage des unteren Endes der Biegeführung zu bestimmen· Ferner ist zwischen einer Verstärkungsrippe 39 auf der Oberseite des Anschlußklotzes und einer geneigten Strebe 40 der Plattform eine Verstärkungsstrebe 38 vorgesehen, die dazu beiträgt, dem Torsionsmoment einen Widerstand entgegenzusetzen, das in der beschriebenen Konstruktion erzeugt wird, wenn eine Rohrleitung auf eine noch zu erläuternde Weise in Anlage an der Führung 30 gebogen wird·

In der vorliegenden Beschreibung bezeichnet der Ausdruck "Teil der Plattform!¹ die soeben beschriebene Anordnung, die das Bein 31 und die Streben 3? tmd 4-0-umfaßt, oder aber Jede andere Konstruktion bekannter Art zum Unterstützen einer Anlage oder Plattform in der Nähe einer Küste. Mit anderen Worten, der Aufbau der Plattform, an dem die Führung 30 befestigt ist, bildet nicht einen Ge-

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genstand der Erfindung, denn die Führung kann in Verbindung mit Plattformen der verschiedensten Bauarten benutzt werden.

Ferner ist gemäß der Erfindung daran gedacht, daß die Führung 30 alternativ gegebenenfalls direkt am Meeresboden statt an einem Teil einer Plattform befestigt werden könnte«

Gemäß Fig. 1 besitzt die Führung JO eine nach außen und unten gerichtete, gekrümmte, zum Zusammenarbeiten mit mehreren Rohrleitungen geeignete Fläche, in der Nuten λ

oder Rinnen 41, 42 und 4-3 ausgebildet sind, die jeweils solche Abmessungen haben, daß sie jeweils eine Rohrleitung in der Weise aufnehmen und in seitlicher Richtung abstützen können, wie es in dem Hauptpatent bezüglich einer einzigen Rohrleitung beschrieben ist. Zwar sind die Rinnen 41, 42 und 43 in ihrem Querschnitt jeweils durch zügig ineinander übergehende Kurvenabschnitte begrenzt, doch es sei bemerkt, daß es jedem Fachmann möglich ist, eine solche Führung mit Rinnen zu versehen, die andere Querschnittsformen aufweisen, vorausgesetzt, daß die Abmessungen der Rinnen ausreichen, um es ihnen zu ermöglichen, Rohrleitungen der in Frage kommenden Größe aufzunehmen. Die Rinnen oder Nuten könnten z.B„ einen V-förmi- I gen Querschnitt erhalten·

Die verschiedenen Rinnen 41, 42 und 43 können drei Rohrleitungen aufnehmen, die mit einer Plattform verbunden werden sollen· Es ist möglich, sämtliche Rohrleitungen gleichzeitig einzubauen, doch kann man einige Rinnen frei lassenι damit in einem späteren Zeitpunkt weitere Rohrleitungen angebracht werden können. Zwar zeigt Fig. 1 eine Führung 30 mit drei Rinnen, doch sei bemerkt, daß man solche Rinnen gemäß der Erfindung in jeder beliebigen Anzahl vorsehen kann, wobei sich die Zahl der Rinnen nach der gewünschten Leistungsfähigkeit der betreffenden Anlage richte to ·

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Gemäß.Fig. 3 kann die Biegeführung 30 mit nach Bedarf zu betätigenden Führungsbaügruppen, z.B. Bolzen oder Aufnahmeteilen 44 und 45 ausgerüstet sein, die dazu beitragen, die Rohrleitungen in die zugehörigen Binnen hineinzuführen, und die gewährleisten, daß keine Rohrleitung in eine Rinne eintritt, die bereits eine Rohrleitung aufgenommen hat.

Der Bolzen bzw. das Aufnahme- oder Führungsteil 44 ist in dem Anschlußstück 45 geführt und so gelagert, daß es nach Bedarf zwischen den Rinnen 41 und 42 nach unten ausgeschoben werden kann, um eine mechanische Sperre zwischen den beiden Rinnen zu bilden· Der Bolzen bzw. das Führungsteil 45 ist auf ähnliche V/eise so gelagert, daß es zwischen den Rinnen 42 und 43 nach unten ausgefahren werden kann. Wie in Fig. 3 teilweise im Schnitt gezeigt, trägt der Bolzen 45 zwischen seinen Enden einen von einer hydraulischen Kammer 47 aufgenommenen Kolben Ein hydraulisches Druckmittel zum Betätigen des Kolbens 46 und des Bolzens bzw» der Stange 45 wird der hydraulischen Kammer 47 über einen Schlauch 48 zugeführt» Die Stange bzw. das Führungsteil 44 ist auf ähnliche Weise mit einem nicht dargestellten Kolben versehen, der in einer zugehörigen hydraulischen Kammer arbeitete Alternativ können die Stangen oder Führungsteile 44 und 45 mit der Hand durch auf dem Meeresboden arbeitende l'iefseetaucher betätigt werden»

Beim Gebrauch der beschriebenen Vorrichtung wird eine Rohrleitung 49 längs der Biegeführung 30 und an dieser vorbei verlegt» Dann wird die Rohrleitung 49 unter die Biegeführung und gegen eine Schulter 50 des Anschlußstücks 35 gezogen, um die Rohrleitung auf die Rinner. 41 auszurichten. Hierauf wird der sich über die Biegeführung 30 hinaus erstreckende Teil der Rohrleitung 49 hochgezogen, um die Rohrleitung in Anlage an der Führung zu biegen, wie es in dem Hauptpatent beschrieben ist. Während des Hochziehens der Rohrleitung 49 paßt sich dia Rohrlei=

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tung der Rinne 41 an, "bis der hochgezogene Teil die in Fig. 1 gezeigte Lage einnimmt« Während dieses Arbeitsschritts würde die Führungsstange 44 zurückgezogen sein bzw. ihre obere Stellung einnehmen, damit die Rohrleitung 49 von einer Seite her in die Rinne 41 eintreten kann«,

Nach dem Einbauen der Rohrleitung 49 wird die Fiihrungsstange 44, wenn eine solche Stange vorgesehen ist, gemäß Fig· 3 nach unten ausgefahren, um zu verhindern, daß die nächste einzubauende Rohrleitung in die Rinne eintritt und die Rohrleitung 49 überlappte Die Länge der Führungsstange oder Sperre 44 ist vorzugsweise so ge- m

wählt, daß die Stange im ausgefahrenen Zustand entweder am Meeresboden 51 oder in dessen Hähe endet oder auf eine nicht dargestellte Weise mit einem Teil in den Meeresboden eindringt. Man erkennt somit, daß eine nicht dargestellte zweite Rohrleitung durch die Stange oder Sperre 44 zurückgehalten wird, wenn sie in den Raum unter der Führung 30 hinein bewegt wird, und daß die zweite Rohrleitung daher in die zweite Rinne 42 eingeführt wird· Danach wird die Stange 45 nach unten ausgefahren, damit eine nicht dargestellte dritte Rohrleitung in die Rinne hineingeführt wird.

Die Biegeführung bzw. der "Schuh" kann auch in der | in Fig. 2 gezeigten Weise in mehrere Abschnitte oder Baugruppen unterteilt sein. Eine erste Baugruppe 55 ist an einem Teil einer Plattform auf ähnliche Weise starr befestigt, wie die Führung 30 nach Fig. 1 an einem Teil einer Plattform befestigt ist, Gemäß Fig. 2 ist die Baugruppe 55 am oberen Ende an einem Bein 56 einer in Küstennähe aufgestellten Plattform befestigt und durch eine geneigte Strebe 57 verstärkt bzw. abgestützt· Das untere Ende der Baugruppe 55 ist mit einem Anschlußkasten 58 verbunden, der eine seitliche Verlängerung 59 aufweist* die eine Querstrebe 60 der Plattform umschließen kann.

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Mit dem oberen Ende der Baugruppe 55 ist mittels einer Führungssäule 62 ein Führungsseil 61 verbunden. Mit dem Anschlußkasten 58 ist durch eine weitere Führungssäule 64 ein ähnliches Führungsseil 63 verbundene Beide Führungsseile erstrecken sich nach oben bis zur Wasser« oberfläche und dienen dazu, weitere Führungsbaugruppen auf eine noch zu beschreibende Weise nach unten zu führen.

Die Baugruppe 55 weist eine einzige Rinne 65 zum Aufnehmen einer Rohrleitung auf, die der Rinne 41 der Ausführungsform nach Fig. 1 entspricht· Figo 2 zeigt ferner eine zweite Baugruppe 66 mit einer einzigen Rinne 67 zum Aufnehmen einer Rohrleitung, die längs der Führungsseile 61 und 63 herabgelassen wird. Die Rinne 67 der zweiten Baugruppe 66 entspricht der Rinne 42 der Ausführungsform nach Fig. 1. Die Baugruppe 66 umfaßt rohrförmige Führungen 68 und 69» welche die Führungsseile 61 und 63 umschließen. Die rohrförmigen Führungen 68 und 69 sind gegenüber der Baugruppe 66 in seitlicher Richtung so versetzt, daß die Baugruppe 66 dann, wenn die rohrförmigen Führungen 68 und 69 auf die Führungssäulen 62 und 64 aufgeschoben worden sind, unmittelbar neben der Rinne 65 der ersten Baugruppe 55 angeordnet ist_e Die zweite Baugruppe 66 wird vorzugsweise mit Hilfe eines Drahtseils 70 herabgelassen, das an einer rohrförmigen Strebe 71 dieser Baugruppe befestigt ist. Alternativ könnte man anstelle des Drahtseils 70 zum Herablassen der Baugruppe 66 einen nicht dargestellten Bohrrohrstrang benutzen.

Die Baugruppe 66 umfaßt ferner Veränkerungsmittel zum Verankern dieser Baugruppe an der ersten Baugruppe 55» diese Verankerungsmittel sind in Form hydraulisch betätigbarer Verankerungsvorrichtungen, z.B. in Gestalt von Klammern oder Bolzen 72, 73 und 74, ausgebildet· Diese Bolzen können mit Hilfe eines hydraulischen Druckmittels betätigt werden, das über einen sich bis zur Wasseroberfläche erstreckenden hydraulischen Schlauch 73 zugeführt

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werden kann» Das hydraulische Druckmittel wird gleichzeitig dem Verankerungsbolzen 72 über einen Schlauch 76 und dem Verankerungsbolzen 74· über einen Schlauch 77 zugeführt. Nachdem die zweite Baugruppe 66 neben der ersten Baugruppe 55 angeordnet worden ist, werden die Bolzen 72, 73 und 74 betätigt, so daß sie in dazu passende Bohrungen 78, 79 und 80 der ersten Baugruppe 55 eintreten, damit sich die beiden Baugruppen nicht in senkrechter Richtung relativ zueinander bewegen können» Alternativ können die Verankerungsvorrichtungen mit der Hand durch einen a uf dem Meeresboden arbeitenden Taucher betätigt werden* ^

Es sei bemerkt, daß man weitere Baugruppen ähnlich der zweiten Baugruppe 66 längs der Führungsseile 61 und 63 herablassen kann, so daß man insgesamt eine zusammengesetzte Biegeführung bzwo einen "Schuh" erhält, der der in Figo 1 gezeigten Biegeführung 30 ähnelt. Der einzige Unterschied zwischen den zusätzlichen Baugruppen und der zweiten Baugruppe 66 würde darin bestehen, daß die rohrförmigen Führungen 68 und 69t welche die Führungsseile 61 und 63 umschließen, gegenüber der betreffenden Baugruppe in seitlicher Richtung weiter versetzt sein müssen, so daß diese Baugruppen beim Herablassen zu der Plattform jeweils neben der zuletzt herabgelassenen Baugruppe angeordnet - j werden.

Es sei bemerkt, daß es die Erfindung ermöglicht, der beschriebenen Biegevorrichtung in jedem gewünschten Zeit- · punkt weitere Baugruppen hinzuzufügen. Mit anderen Worten, zusätzliche Baugruppen, die einem bestimmten Steigrohrdurchmesser angepaßt sind, können nach Bedarf eingebaut werden, vorausgesetzt, daß sie so ausgebildet sind, daß sie mit den schon vorhandenen Führungsseilen und Verankerungsvorrichtungen zusammenarbeiten können.

Nachdem Baugruppen der beschriebenen Arb in der gewünschten Anzahl eingebaut Bind, läßt sich die zusammengesetzte Biegeführung Im wesenblichen in der an Hand toü

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-ΙΟ-Figo 1 beschriebenen Weise benutzen. Gegebenenfalls kann man auch bei den Baugruppen nach. Fig. 2 nicht dargestellte Führungsstangen vorsehen, die in der gleichen Weise zur Wirkung kommen wie die Führungsstangen 44 und 45 der Ausführungsform nach Fig. l_o

Anstelle der Führungsseile 61 und 63 oder zusätzlich 23U ihnen könnte man zum Führen der zweiten Baugruppe 66 und weiterer Baugruppen in ihre,Einbaulage Schienen -vorsehen, die an einem Teil der Plattform, z.B„ dem Bein 56, befestigt sind. Beispielsweise könnten die Baugruppen ™ so ausgebildet sein, daß sie sich längs einer an dem Bein angebrachten Schiene nach, unten bewegen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

lc In Küstennahe auf dem Boden eines Gewässers angeordnete Anlage zum Aufnehmen mindestens einer von mehreren Rohrleitungen, deren größter Teil auf dem Boden des Gewässers verlegt ist, gekennzeichnet durch einen Teil einer Plattform mit auf dem Boden (51) des Gewässers angeordneten Beinen (31 ; 56) gekrümmte Rohrlei— tungs-Biegeführungsmittel, die an dem Teil der Plattform befestigt sind und eine nach außen und unten gerichtete, mit den Rohrleitungen zusammenarbeitende Fläche aufweisen, in der mehrere zum Aufnehmen von Rohrleitungen geeignete Nuten oder Rinnen ausgebildet sind, die jeweils so bemessen sind, daß sie eine der Rohrleitungen (4-9) aufnehmen . und in seitlicher Richtung in ihrer Lage halten können, sowie durch Hebemittel, die Zugseilmittel umfassen, welche an mindestens einer der Rohrleitungen befestigbar sind, damit jede Rohrleitung Jeweils in eine der Nuten oder Rinnen hineingezogen werden kann©

2ο Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rohrleitungen (49) aufnehmenden Rinnen (41, 42, 43) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.

3 ο Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn

zeichnet

daß die gekrümmten Biegefuhrungsmittel

mehrere miteinander verbundene einzelne Abschnitte oder Baugruppen (55» 66) umfassen, von denen jede mindestens mit einer der erwähnten Rinnen (65, 67) versehen ist.

4e Anlage nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch durch die Abschnitte oder Baugruppen (66) unterstützte, nach Bedarf zu betätigende Verankerungsmittel (72, 73» 74) zum Verbinden der betreffenden Baugruppe mit einer

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benachbarten Baugruppe (55» 66).

5β Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine der Baugruppen (33) mit dem erwähnten Teil der Plattform starr verbunden ist„

6«, Anlage nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch mit der an dem erwähnten Teil der Plattform befestigten Baugruppe C5^>) verbundene, sich nach oben zur Wasseroberfläche erstreckende Führungsseile (61, 63) und von den übrigen Baugruppen (66) getragene Führungsseil-Aufnahmemittel (68, 69), die mit den Führungsseilen zusammenarbeiten, damit die betreffende Baugruppe so herabgelassen und geführt werden kann, daß sie neben der an dem Teil der Plattform befestigten Baugruppe angeordnet wird.

7. Anlage nach A_nspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den gekrümmten Biegeführungsmitteln (30) zwischen deren Hinnen (41, 42, 43) nach Bedarf ausschiebbare Stangen (44, 45) gelagert sind, die es ermöglichen, zu verhindern, daß eine Rohrleitung in· eine Rinne eintritt, die bereits eine Rohrleitung (49) aufgenommen hat.

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L e e r s e ι f e