JP2017205839A - Pipe cutting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、管を半割に切断する管切断装置に関し、例えば原子力発電所から出た配管の内部を放射線測定するために前記配管を半割切断するのに適した管切断装置に関する。 The present invention relates to a pipe cutting device that cuts a pipe in half, and for example, relates to a pipe cutting apparatus that is suitable for cutting the pipe in half in order to perform radiation measurement on the inside of the pipe from a nuclear power plant.
例えば、原子力発電所の管理区域で発生した廃棄物を処分する場合、放射線測定を行い、汚染が基準以下であることを確認したものを管理区域外へ搬出している。しかし、配管については、外部からは配管内の放射線測定が困難であるために、一律に放射性廃棄物としてドラム缶詰めしていた。このため、ドラム缶の数が増えてしまう。 For example, when disposing of the waste generated in the management area of a nuclear power plant, radiation measurement is performed, and it is confirmed that the contamination is below the standard, and is taken out of the management area. However, since it is difficult to measure the radiation inside the pipe from the outside, the pipe is uniformly packed as a radioactive waste. For this reason, the number of drums increases.
そこで、配管を管軸に沿って半割切断すれば、内部を放射線測定でき、測定結果に応じて適切な処分をすることができる。
管を半割に切断する手段として、レーザー等による溶断が考えられる。しかし、溶断時に管と一緒に内部の残留物が溶け、その後、半割後の管に再凝固することが考えられる。この残留物が放射性物質を含んでいた場合、半割管自体は問題無くても、放射線が検出されて放射性廃棄物扱いになる。
Therefore, if the pipe is cut in half along the pipe axis, the inside can be subjected to radiation measurement, and appropriate disposal can be performed according to the measurement result.
As a means for cutting the tube in half, fusing with a laser or the like can be considered. However, it is conceivable that the internal residue melts together with the pipe at the time of fusing, and then re-solidifies into the half-cut pipe. If this residue contains radioactive material, the radiation will be detected and treated as radioactive waste even if the halved tube itself has no problem.
特許文献1の管切断装置では、管を上下に向けて保持するとともにバンドソーによって半割に切断している。 In the tube cutting device of Patent Document 1, the tube is held up and down and cut in half by a band saw.
特許文献1の管切断装置では、バンドソーが自重で下降することで半割切断が進む。このため、バンドソーが損耗するにしたがって下降速度が遅くなり、効率が悪い。
一方、バンドソーを強制的に常時一定速度で下降させた場合、管の材質、太さ、厚み、本数等によっては、バンドソーへの負荷が過度になり、切断不良やバンドソーの破断等が起きるおそれがある。
本発明は、管を、その材質や太さ等に対応しつつ、効率的に半割切断することを目的とする。
In the tube cutting device of Patent Document 1, half cutting proceeds by the band saw being lowered by its own weight. For this reason, as the band saw is worn out, the descending speed becomes slow, and the efficiency is poor.
On the other hand, if the band saw is forcibly lowered at a constant speed, the load on the band saw may become excessive depending on the material, thickness, thickness, number of pipes, etc., which may cause cutting failure or band saw breakage. is there.
It is an object of the present invention to efficiently divide a pipe into half while corresponding to the material, thickness, and the like.
前記問題点を解決するために、本発明は、 複数の管を半割に切断する管切断装置であって、
前記複数の管を互いに平行に並べた状態で保持する管保持部と、
前記複数の管を横切るように回転駆動される無端帯状のバンドソーを含むバンドソーユニットと、
前記バンドソーユニットを前記管の長さ方向に沿って送る送り機構と、
前記送り機構による前記バンドソーユニットの送り速度を可変調節する速度調節部と
を備えたことを特徴とする。
この装置によれば、バンドソーユニットを自重ではなく送り機構によって強制的に送ることができる。かつ、速度調節部によって、バンドソーユニットの送り速度が管の材質及び太さ等に応じた適切な値になるよう調節できる。これによって、管を効率的に半割切断することができる。
In order to solve the above problems, the present invention is a tube cutting device for cutting a plurality of tubes in half,
A tube holding section for holding the plurality of tubes in a state of being arranged in parallel with each other;
A band saw unit including an endless band-shaped band saw that is driven to rotate across the plurality of tubes;
A feed mechanism for feeding the band saw unit along the length of the tube;
And a speed adjusting unit that variably adjusts the feeding speed of the band saw unit by the feeding mechanism.
According to this apparatus, the band saw unit can be forcibly sent by the feeding mechanism instead of its own weight. Moreover, the feeding speed of the band saw unit can be adjusted to an appropriate value according to the material and thickness of the pipe by the speed adjusting unit. As a result, the tube can be efficiently cut in half.
前記管切断装置には管の材質及び太さに応じた、前記バンドソーユニットの好適送り速度を表わす好適送り速度情報媒体が設けられていることが好ましい。
好適送り速度情報媒体に基づいてバンドソーユニットの送り速度を設定することができる。
Preferably, the pipe cutting device is provided with a suitable feed speed information medium representing a preferred feed speed of the band saw unit according to the material and thickness of the pipe.
The feed rate of the band saw unit can be set based on the preferred feed rate information medium.
前記好適送り速度が、前記管保持部によって保持可能な前記管の最大本数に基づくことが好ましい。
これによって、好適送り速度を決める変数(パラメータ)の数を減らすことができる。かつ、切断負荷が過度になるのを回避できる。切断本数が前記最大本数に満たない場合は余裕を持って切断できる。
The preferable feed speed is preferably based on the maximum number of the tubes that can be held by the tube holding unit.
As a result, the number of variables (parameters) that determine the preferred feed rate can be reduced. And it can avoid that cutting load becomes excessive. When the number of cuts is less than the maximum number, cutting can be performed with a margin.
前記管切断装置が、前記バンドソーユニットの負荷を検知する負荷検知手段と、検知した負荷が閾値を超えた過負荷検知時には、前記バンドソーユニット及び前記送り機構の駆動を停止させる自動停止手段と、前記過負荷検知時に過負荷を報知するアラーム手段とを、更に備えていることが好ましい。
これによって、作業の安全性を確保できる。
The tube cutting device is configured to detect a load of the band saw unit, an automatic stop unit that stops the driving of the band saw unit and the feed mechanism when detecting an overload when the detected load exceeds a threshold, It is preferable to further include alarm means for notifying overload when overload is detected.
Thereby, work safety can be ensured.
前記バンドソーユニットが、前記バンドソーにおける前記複数の管を横切る部分に切削油を供給する切削油ノズルを含むことが好ましい。
これによって、管をより円滑に切断でき、バンドソーの損耗を抑制できる。
It is preferable that the band saw unit includes a cutting oil nozzle that supplies cutting oil to a portion of the band saw that crosses the plurality of pipes.
Thereby, a pipe | tube can be cut | disconnected more smoothly and abrasion of a band saw can be suppressed.
前記バンドソーユニットが、前記バンドソーにおける前記複数の管を横切る部分にガスを吹き付けるガスノズルを含むことが好ましい。
前記ガスによって切り粉をバンドソーから吹き飛ばすことができる。また、前記ガスによってバンドソーを冷却できる。
It is preferable that the band saw unit includes a gas nozzle that blows gas to a portion of the band saw that crosses the plurality of tubes.
The gas can blow off the chips from the band saw. Further, the band saw can be cooled by the gas.
本発明によれば、管の材質や太さ等に応じてバンドソーユニットの送り速度を可変調節でき、管を効率的に半割切断することができる。 According to the present invention, the feed rate of the band saw unit can be variably adjusted according to the material and thickness of the tube, and the tube can be cut in half efficiently.
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
この実施形態における切断対象管9は、原子力発電所の管理区域において廃棄される各種配管である。前記配管の直管部を管切断装置1によって半割切断する。管9の材質としては、ステンレス(SUS)や炭素鋼等が挙げられる(図6参照)。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The
図1〜図3に示すように、管切断装置1は、フレーム2と、管保持部10と、バンドソーユニット20を備えている。管保持部10は、背板11と、管受け板12と、前側押え部14を含む。図1に示すように、背板11は、幅方向を左右へ向けて上下に延びる平板状になっている。図2に示すように、背板11の長手方向は、上へ向かうにしたがって後側(図2において右側)へ傾斜されている。背板11の上下両端部が、フレーム2に支持されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the tube cutting device 1 includes a
背板11の前側部(図2において左側部)に管受け板12が着脱可能に取り付けられている。管受け板12は、背板11に沿う板状になっており、上へ向かうにしたがって後側へ傾斜されている。図5(a)に示すように、管受け板12の前側面には、複数の管受け凹溝12aが形成されている。各管受け凹溝12aは、管受け板12の長手方向に沿って上下に延びている。複数の管受け凹溝12aが、互いに左右に並べられている。図5(b)に示すように、管受け凹溝12aの断面は半円状になっている。
A
図4に示すように、管9が、管受け板12の長手方向(送り方向MD)へ向けられて、各管受け凹溝12aに収容されている。図3に示すように、管9の前側(図3において下側)の半周部分は、管受け板12よりも前方(図3において下方)へ突出されている。複数の管9が、左右(送り方向MDと直交する並び方向TD)に互いに平行に並べられている。
As shown in FIG. 4, the
図5(b)及び図5(c)に示すように、管受け板12は、管9の外直径(太さ)等のサイズに応じて複数種用意されている。切断対象の管9に応じて、管受け板12を交換可能である。これら管受け板12の幅は互いにほぼ等しい。太い管9に対応する管受け板12の管受け凹溝12aの数(保持可能な管9の本数)は、細い管9に対応する管受け板12の管受け凹溝12aの数よりも多い。
As shown in FIGS. 5B and 5C, a plurality of types of
図1に示すように、管切断装置1のフレーム2には、両開き戸型の扉4,4が設けられている。図2において一点鎖線にて示すように、扉4の回転軸線L4は、上へ向かうにしたがって後側へ傾斜され、背板11及び管受け板12の長手方向(送り方向MD)と平行になっている。図3において、閉状態の扉4を二点鎖線にて示し、開状態の扉4を三点鎖線にて示す。左右の扉4にそれぞれ前側押え部14が設けられている。左の扉4の前側押え部14と、右の扉4の前側押え部14とは、上下にずれている。扉4が閉状態のとき、前側押え部14が管受け板12と前後に対向され、かつ管9を前方から押さえている。
As shown in FIG. 1, the double
図1及び図2に示すように、バンドソーユニット20は、バンドソー21と、ハウジング22と、スプロケット23と、モータ25(バンドソー回転駆動部)を含む。ハウジング22は、左右に延び、かつ、下側部が前方へ突出するように傾けられている。ハウジング22の中央部には、開口部22cが下側部へ開放されるように形成され、ハウジング22が門型になっている。図4に示すように、開口部22cに管受け板12が通されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the band saw
図2において二点鎖線によって簡略的に示すように、管切断装置1には支持手段3が設けられている。支持手段3によって、バンドソーユニット20が、送り方向MDへ沿ってスライド可能に支持されている。支持手段3は、例えば送り方向MDに沿って延びる傾斜柱3a、バンドソーユニット20を傾斜柱3aにスライド可能に連結するスライドガイド3b、バンドソーユニット20を吊り支持する吊ケーブル3c等を含む。
As shown in a simplified manner by a two-dot chain line in FIG. 2, the tube cutting device 1 is provided with a support means 3. The band saw
図1に示すように、ハウジング22の左右両側部にスプロケット23,23が収容されている。スプロケット23の軸線L23(図2)は、上へ向かって前傾されている。左右のスプロケット23,23間にバンドソー21が掛け回されている。図2に示すように、バンドソーユニット20の背部にはモータ25が設けられている。モータ25に1のスプロケット23がトルク伝達可能に接続されている。モータ25によってスプロケット23が回転駆動され、ひいてはバンドソー21が回転される。バンドソー21の回転速度は、一定速度に設定されている。
As shown in FIG. 1,
図1に示すように、バンドソー21は、一対の架け渡し部分21a,21bを有している。架け渡し部分21a,21bが、互いに平行をなして、左右のスプロケット23,23間に架け渡されている。前側架け渡し部分21aは、管受け板12の前面に沿い、かつ管受け板12の少し前方に離れて、開口部22c内に配置されている。バンドソーユニット20における前側架け渡し部分21aの両側部の位置には、捩り機構24が設けられている。捩り機構24によって、前側架け渡し部分21aが捩られ、その刃先が下方へ向けられている。この前側架け渡し部分21aが、管保持部10内の複数の管9を左右(並び方向TD)に横切っている。
図3に示すように、後側架け渡し部分21bは、管受け板12の後方(図3において上方)に架け渡されている。
As shown in FIG. 1, the band saw 21 has a pair of bridging
As shown in FIG. 3, the
更に、図1に示すように、バンドソーユニット20における前側架け渡し部分21aの両側部の位置には、それぞれ切削油ノズル26とエアノズル27が設けられている。切削油ノズル26の先端部は、バンドソー21の前側架け渡し部分21aに向けられている。切削油ノズル26の基端部には、切削油供給源(図示省略)が連なっている。好ましくは、切削油ノズル26は、前側架け渡し部分21aの回転方向(図1において左から右方向)の上流側(図1において左側)に設けられている。
Further, as shown in FIG. 1, a cutting
エアノズル27(ガスノズル)の先端部は、バンドソー21の前側架け渡し部分21aに向けられている。エアノズル27の基端部には、圧縮エア供給源(図示省略)が連なっている。
エアノズル27は、前側架け渡し部分21aの回転方向(図1において左から右方向)の下流側(図1において右側)に設けられているが、上流側に設けられていてもよく、上流側及び下流側の両方に設けられていてもよい。
The tip of the air nozzle 27 (gas nozzle) is directed to the front
The
図2に示すように、送り機構30は、送りネジ31と、送りナット32と、モータ35を含む。送りネジ31は、背板11の後方に斜めに配置され、背板11の長手方向(送り方向MD)と平行に延びている。送りネジ31の両端部が、フレーム2に回転可能に支持されている。送りネジ31に送りナット32が螺合されている。送りナット32にバンドソーユニット20のハウジング22が連結されている。
送りネジ31にモータ35(送り駆動部)が接続されている。モータ35によって送りネジ31が自軸まわりに回転されることで、送りナット32ひいてはバンドソーユニット20が送り方向MDに沿って上下に移動(昇降)される。
As shown in FIG. 2, the
A motor 35 (feed driving unit) is connected to the
更に、管切断装置1は、コントローラ50(速度調節部)を備えている。コントローラ50は、処理部(CPU)、メモリ、入出力回路、モータ駆動回路等を含む。コントローラ50に操作パネル51が接続されている。操作パネル51によって、バンドソーユニット20の送り速度を設定入力できる。設定入力手段は、押しボタンであってもよく、ダイヤルであってもよく、タッチパネルであってもよく、キーボードであってもよい。操作パネル51による設定速度に応じて、コントローラ50がモータ35の出力を調節し、ひいては送り機構30によるバンドソーユニット20の送り速度(下降速度)を調節する。
Furthermore, the tube cutting device 1 includes a controller 50 (speed adjusting unit). The
図2に示すように、更に管切断装置1には、対応表52(好適送り速度情報媒体)が設けられている。図6に示すように、対応表52は、管9の材質及び太さ(外径)等に応じた好適送り速度を表したものである。太さとしては呼び径が用いられている。また、前述したように、管9の太さに応じて使用する管受け板12が決まっており、したがって管受け凹溝12aの数が決まっている。ひいては、管保持部10で保持可能な管9の最大本数が決まっている。好適送り速度は、管9の保持本数を前記最大本数として設定することが好ましい。これによって、好適送り速度を決めるパラメータの数を減らすことができる。また、一般に、管9の厚みは、呼び径に応じて決まっている。したがって、呼び径をパラメータにすれば、厚みを更にパラメータに加える必要が無い。よって、パラメータ数を一層減らすことができ、対応表52を一層簡素化できる。
As shown in FIG. 2, the pipe cutting device 1 is further provided with a correspondence table 52 (preferred feed speed information medium). As shown in FIG. 6, the correspondence table 52 represents a suitable feed speed according to the material and thickness (outer diameter) of the
対応表52は、紙などに記載して操作パネル51の近くに配置しておいてもよく、コントローラ50の付属モニター(図示省略)等に表示されるようにしてもよい。
The correspondence table 52 may be written on paper or the like and arranged near the
対応表52の記載情報(管9の材質、呼び径、好適送り速度)は、管切断装置1の正式又は本格的な稼働前に試験を行って取得しておく。すなわち、予め、管切断装置1を用いて、バンドソーユニット20の送り速度を変えて管9のサンプルを切断してみる。そして、バンドソー21への負荷が過大にならず、かつ、より短時間で切断可能な送り速度を好適送り速度として設定する。
一般に、太い管9であるほど、管保持部10による最大保持本数が少なく、バンドソー21かかる負荷が小さいために、好適送り速度をより速く設定できる。
Information described in the correspondence table 52 (material, nominal diameter, and preferred feed speed of the tube 9) is acquired by conducting a test before the tube cutting apparatus 1 is officially or fully operated. That is, the sample of the
In general, the thicker the
図1に示すように、管切断装置1にはロードリミッタ60及びアラーム手段65が搭載されている。ロードリミッタ60は、負荷検知回路61(負荷検知手段)と、停止回路62(自動停止手段)を含む。アラーム手段65は、警告灯、スピーカ、モニター等によって構成されている。
As shown in FIG. 1, a
管切断装置1は次のようにして使用される。
切断対象の管9の材質及び呼び径(外直径)に対応する好適送り速度を対応表52から判断する。この好適送り速度を操作パネル51によってコントローラ50に設定入力する。
管9を管受け凹溝12aにセットする。続いて、扉4を閉じる。これによって、管9を管受け板12と前側押え部14との間に挟んで保持できる。
次に、バンドソーユニット20のモータ25によってバンドソー21を定速回転させながら、送り機構30によってバンドソーユニット20ひいてはバンドソー21を送り方向MDに沿って上端部から下方へ向けて送る。これによって、管9を長さ方向に半割に切断できる。一度に複数本の管9を半割切断できる。このとき、コントローラ50によってモータ35の出力が調節され、ひいてはバンドソーユニット20の送り速度(下降速度)が前記操作パネル51の設定速度になるよう調節される。これによって、管9を、その材質及び太さに対応する好適な速度で、効率的に半割切断することができる。
好適送り速度に対応する管9の本数を管保持部10による最大保持本数とすることで、切断負荷が過度になるのを回避できる。保持本数が最大本数に満たない場合は余裕を持って切断できる。
併行して、切削油ノズル26からバンドソー21の前側架け渡し部分21a等に切削油を供給する。これによって、管9の切断抵抗を低減及びバンドソー21の温度上昇を抑制して、バンドソー21の損耗を抑制できる。また、エアノズル27からバンドソー21の前側架け渡し部分21a等にエア(ガス)を吹き付ける。このエアによって、バンドソー21から切り粉を吹き飛ばすとともに、バンドソー21を冷却できる。
なお、管受け板12の底部にトレー(図示省略)を設け、切り粉がトレーに集積されるようにすることが好ましい。
バンドソー21の駆動中、ロードリミッタ60の負荷検知回路61によって、バンドソー21にかかる負荷が検知される。バンドソー21の損耗が進むと、バンドソーユニット20のモータ25等にかかる負荷が増大する。負荷検知回路61によって負荷が閾値を超えたことが検知されたとき(過負荷検知時)は、停止回路62によって管切断装置1の駆動が停止される。これによって、作業の安全性を確保できる。
更に、過負荷検知時には、アラーム手段65が作動されることで、過負荷が報知される。これによって、バンドソー21を交換する等、適切な対処を行なうことができる。
The tube cutting device 1 is used as follows.
A suitable feed speed corresponding to the material and nominal diameter (outer diameter) of the
The
Next, while the band saw 21 is rotated at a constant speed by the
By setting the number of
At the same time, the cutting oil is supplied from the cutting
In addition, it is preferable to provide a tray (not shown) at the bottom of the
During driving of the band saw 21, the load applied to the band saw 21 is detected by the
Furthermore, when overload is detected, the alarm means 65 is activated to notify the overload. Accordingly, appropriate measures such as exchanging the band saw 21 can be performed.
管9を半割にすることで、管9内の放射線量を測定できる。この測定結果に基づいて、管9を再利用物品として管理区域外へ搬出処分できる。
好ましくは、原子力発電所の前記管理区域内に管切断装置1を複数台用意しておく。管切断装置1毎に対象汚染レベルを決めておく。汚染無し又は低汚染度と予測される管9については、低汚染レベル管切断装置1で半割切断する。高汚染度と予測される管9については、高汚染レベル管切断装置1で半割切断する。これによって、低汚染レベル管切断装置1が高汚染度の管9によって汚染されるのを防止できる。ひいては、その後、前記低汚染レベル管切断装置1で新たな低汚染度の管9を半割切断する時、当該新たな管9が汚染されるのを防止できる。
By halving the
Preferably, a plurality of pipe cutting devices 1 are prepared in the management area of the nuclear power plant. The target contamination level is determined for each tube cutting device 1. About the pipe |
本発明は、前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、管9の長さ方向ひいてはバンドソーユニット20の送り方向MDは、斜めに限られず、鉛直であってもよく水平であってもよい。
対応表52の情報をコントローラ50のメモリにデータベースとして記憶させてもよい。前記メモリが、好適送り速度情報部として機能していてもよい。管9の材質や呼び径を操作パネル51で入力すると、コントローラ50が前記データベースから好適送り速度を検索し、これに基づいてモータ35を出力調節するようにしてもよい。コントローラ50が、検索した好適送り速度をモニター表示するようにしてもよい。
管切断装置1は、原子力発電施設の配管9に限られず、各種の管を半割切断するのに適用できる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the length direction of the
The information of the correspondence table 52 may be stored as a database in the memory of the
The pipe cutting device 1 is not limited to the
本発明は、例えば原子力発電所の管理区域より搬出される配管材の再利用のために配管材の内部の汚染状況を検査し、原子炉規制法におけるクリアランス制度に基づき限りある資源を有効利用するのに適用できる。 The present invention, for example, inspects the internal contamination status of piping materials for reuse of piping materials transported from the management area of a nuclear power plant, and effectively uses limited resources based on the clearance system in the Reactor Regulation Act. Applicable to.
MD 送り方向(管の長さ方向)
1 管切断装置
9 管
10 管保持部
20 バンドソーユニット
21 バンドソー
25 モータ(バンドソー回転駆動部)
26 切削油ノズル
27 エアノズル(ガスノズル)
30 送り機構
50 コントローラ(速度調節部)
52 対応表(好適送り速度情報媒体)
61 負荷検知回路(負荷検知手段)
62 停止回路(自動停止手段)
65 アラーム手段
MD feed direction (pipe length direction)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
26
30
52 Correspondence table (preferred feed speed information medium)
61 Load detection circuit (load detection means)
62 Stop circuit (automatic stop means)
65 Alarm means
Claims (6)
前記複数の管を互いに平行に並べた状態で保持する管保持部と、
前記複数の管を横切るように回転駆動される無端帯状のバンドソーを含むバンドソーユニットと、
前記バンドソーユニットを前記管の長さ方向に沿って送る送り機構と、
前記送り機構による前記バンドソーユニットの送り速度を可変調節する速度調節部とを備えたことを特徴とする管切断装置。 A pipe cutting device for cutting a plurality of pipes in half,
A tube holding section for holding the plurality of tubes in a state of being arranged in parallel with each other;
A band saw unit including an endless band-shaped band saw that is driven to rotate across the plurality of tubes;
A feed mechanism for feeding the band saw unit along the length of the tube;
A tube cutting apparatus comprising: a speed adjusting unit that variably adjusts a feeding speed of the band saw unit by the feeding mechanism.
検知した負荷が閾値を超えた過負荷検知時には、前記バンドソーユニット及び前記送り機構の駆動を停止させる自動停止手段と、
前記過負荷検知時に過負荷を報知するアラーム手段とを、更に備えたことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の管切断装置。 Load detecting means for detecting the load of the band saw unit;
Automatic detection means for stopping the driving of the band saw unit and the feed mechanism upon detection of an overload when the detected load exceeds a threshold;
The pipe cutting device according to any one of claims 1 to 3, further comprising alarm means for notifying overload when the overload is detected.
Priority Applications (1)
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