JP4372841B2 - コーキング容器のヘッドを外す装置および支持構造 - Google Patents

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Description

発明の背景
本発明は、垂直容器のヘッドを外す(unhead)装置およびそれに関連する支持構造に関する。これは特に、コーキング容器(coking vessel)の下側フランジおよびヘッド・アセンブリ用の、このようなヘッドを外す装置に関し、この装置は、複数の細長い延長可能なアクチュエータによって容器支持構造から直接移動可能に支持され、容器動作中に定期的に取外しおよび交換が行われるように配列される。
Malsbury他の米国特許第4726109号やDiGiacomo他の米国特許第4960358号など、精油所の業務で使用される大きなコーキング・ドラムまたは容器の下側フランジに設けられた遠隔操作することができるヘッドを外す装置は周知である。このような遠隔操作されるコーキング容器用のヘッドを外す装置の従来の設備では、ヘッドを外す装置は、コーキング容器底部の円錐部分に溶接されたトラニオンに枢動可能に取り付けられた、4つの垂直向きアクチュエータ・シリンダによって支持される。しかし、こうした溶接による取付けでは、取付けの溶接部分の荷重容量を保証するために定期検査および試験が必要となる。修理すれば、取付けの溶接部分の局所的な望ましくない溶接後熱処理が必要となり、望ましくない容器の操業停止時間が延長されることになるので、ヘッドを外す装置のためのこのような垂直向きアクチュエータ・シリンダ用の改良された支持装置が必要とされている。
発明の概要
本発明は、垂直容器用の改良したヘッドを外す装置およびそれに関連する支持構造を提供するものであり、コーキング容器などの垂直容器の下側フランジ付き開口に脱着可能に取り付けることができるヘッド・ユニットを含む。ヘッド・ユニットは、ヘッドを外す装置のつり上げフレーム・ユニットと垂直支持構造との間に延びる一般に垂直向きの複数のアクチュエータによって支持される。この装置では、ヘッド・ユニットを支持している間にヘッドを外す装置の複数のアクチュエータがつり上げフレームに加える負荷は、容器底部の円錐部分によって望ましくなく担持されてこれを介して容器支持構造に伝達されることはなく、容器支持構造に直接伝達される。ヘッド・ユニットの取外しおよび再取付け段階中にコーキング容器底部のヘッド・ユニットが適所に固定して保持されているときには、負荷は複数のアクチュエータによって担持される。複数のアクチュエータは、コーキング容器中のコークスおよび水のコラム全体を支持することができる上向きの力を与え、この力は、ヘッド・ユニットを横またはずらした位置で支持するための水平プラットフォーム部材も含む容器支持構造に直接伝達される。
したがって、本発明によるヘッドを外す装置は、垂直容器の下側フランジ付き開口に脱着可能に取り付けるようになされたヘッド・ユニットと、ヘッド・ユニットを下側フランジ付き開口に固定する、またこれから解除してヘッド・ユニットを下方に取り外すことを許容するクランプ手段と、ヘッド・ユニットを支持し、容器の下側フランジから降下させるようになされた、伸長可能なデコーキング・シュート(decoking chute)がその下側に取り付けられた垂直移動可能なつり上げフレームと、つり上げフレームと容器用の外部支持構造との間にほぼ垂直に延びる複数のアクチュエータと、ヘッド・ユニットを静止プラットフォーム上の側方位置まで横方向に移動させ、元に戻すようになされた2重水平アクチュエータを含むカバー/クレードル滑材ユニットとを含む。
本発明の改良したヘッドを外す装置は、コーキング容器支持構造によって直接支持されるように配列され、ヘッド・ユニットを解除し、これをつり上げフレームによってコーキング容器の下側フランジ付き開口から降下させ、カバー/クレードル滑材ユニットによってプラットフォーム支持部材上の側方位置までヘッド・ユニットを横方向に移動させる間に、そこからコークスを除去するために伸長可能なデコーキング・シュートを持ち上げて容器の下側フランジ付き開口に接続し、その後ヘッド・ユニットを移動させて元に戻し、容器の下側フランジ上に再度取り付けるようになっている。さらに具体的に言うと、ヘッド・ユニットのカバー・プレートを容器の下側フランジ付き開口から解除した後で、つり上げフレームが、複数の垂直向きアクチュエータの動作によってヘッド・ユニットを降下させ、カバー/クレードル滑材ユニットが、2重水平アクチュエータを用いてヘッド・ユニットをコーキング容器の下から補助プラットフォーム上の側方位置へ横方向に移動させる。つり上げフレーム・ユニットはその下側に取り付けられた円筒形デコーキング・シュートも含むので、ヘッド・ユニットがカバー/クレードル滑材ユニットによってその側方位置に運ばれた後で、このシュートをつり上げフレーム・ユニットによって上方に持ち上げ、コーキング容器の下側フランジ付き開口と接触させることができる。カバー/クレードル滑材ユニットが横方向に移動することにより、容器のデコーキング段階などに備えてつり上げフレーム・ユニットでデコーキング・シュートを持ち上げ、容器の下側フランジ付き開口と接触させることが可能となる。デコーキング・シュートは、コーキング容器の下側フランジ付き開口に設けられた上端シールリングを備え、またそのシュートと静止プラットフォームの間に設けられた環状下側シールリングも有する。デコーキング・シュートが完全に上昇した位置にあるときには、この2つのシールによって、容器中のコークス留分動作中の蒸気(水蒸気)および熱水の逆流および漏れが防止される。
コーキング容器のデコーキング動作が完了した後で、ヘッドを外す装置は、つり上げフレーム・ユニットおよびデコーキング・シュートを降下させるようになされ、ヘッド・ユニットを2重水平アクチュエータによってその側方位置から横方向に戻し、つり上げフレーム・ユニット上で容器の下側フランジと垂直方向に正確に整列するように再度位置決めする。次いで、ヘッド・ユニットは、つり上げフレーム・ユニットによって持ち上げられ、つり上げフレーム・ユニットの複数のほぼ垂直なアクチュエータによって容器の下側フランジと正確に係合する。ヘッド・ユニットの固定ボルトの正確な係合および設置を確実にするために、ヘッド・ユニットは、円周上で180°隔てて配向された、容器の下側フランジのテーパ穴にそれぞれ嵌合する2本の整列ピンを備える。次いで、ヘッド・ユニットの固定ボルトが、適所に気密に(pressure-tightly)再度固定される。つり上げフレーム・ユニットおよびデコーキング・シュート用の複数の垂直アクチュエータ機構は、長方形のつり上げフレーム・ユニットの4つの外側コーナに取り付けられ、作動油圧力源などの適当な遠隔制御手段によって操作される、等間隔の4つの油圧シリンダによって提供されることが好ましい。
本発明の利点は、ヘッド・ユニットを降下させ、これを横方向に移動させる、遠隔操作式のヘッドを外す装置を利用して、コーキング容器などの垂直向き容器用の下側ヘッド・カバー・ユニットをこの容器から好都合に取り外すことができ、その後、全てのユニットがコーキング容器支持構造によって直接かつ信頼性高く支持されている状態で、装置がデコーキング・シュートを持ち上げ、これを容器の下側フランジおよびコーキング容器構造の静止プラットフォームに対して封止する点である。このようなヘッドを外す装置は、この容器の有効運転時間を増加させるようにコーキング容器中に付着したコークスを定期的に迅速かつ信頼性高く除去することを可能にし、またこのようなヘッドを外す作業中に、作業員が望ましくなく高温の炭化水素、水蒸気、および水にさらされることを防止することによって、作業員の安全性を改善する。このヘッドを外す装置は、新しいまたは既存のディレード・コーキング容器のどちらにも有利に使用して、所望の間隔で迅速かつ安全に容器をデコーキングすることができる。
【図面の簡単な説明】
以下の図面に関連して本発明についてさらに説明する。
第1図は、ヘッドを外す装置と容器支持構造との間にほぼ垂直に延びる複数のアクチュエータによって支持されるヘッドを外す装置と、その容器の下端に設けられたプラットフォーム支持手段とを有する垂直向き容器を示す正面図である。
第2図は、垂直容器の下側フランジに気密に取り付けられたヘッド・ユニットと、容器支持構造に取り付けられた複数の垂直向きアクチュエータを含むつり上げフレーム・ユニットと、ヘッド・ユニットを横方向に移動させるためのカバー/クレードル滑材ユニットとを含む容器のヘッドを外す装置を示す、拡大斜視図である。
第3図は、垂直向きアクチュエータの1つをつり上げフレーム・ユニットおよび容器支持構造両方に取り付ける手段を示す拡大正面図である。
第4図は、ヘッド・ユニットを容器の下側フランジから取り外し、カバー/クレードル滑材ユニットによって容器支持構造のプラットフォーム部分の停止位置まで横方向に移動させ、デコーキング・シュートを持ち上げて容器の下側フランジと接触させ、これを封止した、第2図と同様の斜視図である。
第5図は、第4図の線5−5’でとったヘッドを外す装置を示す平面図である。
第6図は、そのシュートを容器の下側フランジに対して封止するためのガスケット・シール手段をその上端に含み、そのシュートを支持構造のプラットフォームに対して封止するための環状シール手段をその下端に含む、デコーキング・シュートを示す正面図である。
発明の説明
第1図に大まかに示すように、垂直向きのコーキング容器10は、その容器10の下に設けられた適当な支持構造12によって支持され、この構造は、全て鉄筋コンクリートまたは鋼で構築された水平静止プラットフォーム部分12aを含む。精油所の業務で使用されるコーキング容器10は、通常は直径20〜28フィート、高さ75〜100フィートであり、下側円錐型部分10aと、通常は直径5〜6フィートとなる下側フランジ13に接続されたノズル開口11とを有する。脱着可能な下側ヘッド・ユニット14は、ボルトやそれと同様の手段など複数の適当な固定手段15でフランジ13に気密に取り付けられた、上側カバー・プレート14aを含む。精油所の長期の業務中にコーキング容器10中に付着したコークスは、下側ヘッド・ユニット14を取り外し、容器内からコークスを留分することによって、必要に応じて定期的に容器から除去される。遊離したコークスはノズル開口11およびフランジ13を通り、次いで脱着可能にフランジ13に接続することができるデコーキング・シュート16を通って格納ピットまたはレール・カー(図示せず)中に落下し、除去される。
第2図および第3図にさらに示すように、ヘッド・ユニット14は適当な構造部材によって下側カバー/クレードルの滑材17に剛性に取り付けられる。ヘッド・ユニット14は、上側カバー・プレート14aに接続されてそこから横方向に延びる、炭化水素液体や蒸気、水などの流体をコーキング容器10中に供給し、必要に応じてそこから流体を排出するために使用される供給パイプ18も含む。
ヘッド・ユニット14およびその下側カバー/クレードルの滑材17は、垂直移動可能なつり上げフレーム・ユニット20によって支持される。つり上げフレーム・ユニット20は、4本の細長い垂直向きの油圧式アクチュエータ22によって容器の主静止支持構造12から支持される。これら4本の油圧式アクチュエータ・シリンダ22は等間隔になっており、それぞれ容器10およびヘッド・ユニット14の垂直な中心線に対して15度から45度の角度に配向される。各アクチュエータ・シリンダはその下端23で、つり上げフレーム・ユニット20の4つのコーナに枢動可能に取り付けられる。4本のアクチュエータ・シリンダ22はそれぞれ、その上端24で、第2図および第3図にさらに詳細に示すように、容器支持構造12の垂直部材に剛性に固定された適当なブラケットまたは埋込みプレート25にも枢動可能に取り付けられる。4本のアクチュエータ・シリンダ22の上端取付け部24の位置は、つり上げフレーム・ユニット20およびデコーキング・シュート16の幾何形状によって決まり、取付け部24は通常は、容器の円錐型部分10aがそれを通って下向きに延びる支持構造12の開口12bの平坦面上となる。このような取付け位置24、25により、高温のコーキング容器10から油圧式アクチュエータ・シリンダ22への望ましくない熱伝達が最小限に抑えられる。別法として、このヘッドを外す装置を既存のコーキング容器に組み込む場合には、適当な補助構造部材(図示せず)を設けることができ、埋込みプレート25を、補助部材の適当な位置で容器支持構造12に組み込むことができる。
4本の油圧式アクチュエータ・シリンダ22は、アクチュエータ・シリンダが均等かつ一様に延び、ヘッド・ユニット14を支持するつり上げフレーム・ユニット20が望ましくない傾斜動作を起こすことなく一様に降下および上昇するようにする、適当な制御手段(図示せず)を含む。等間隔の2本の整列ピン19がヘッド・ユニット14の上側カバー14a上に剛性に取り付けて設けられ、ヘッド・ユニットが上昇して容器の下側フランジ13と接触するときに、下側フランジ13に対してヘッド・ユニット14が確実に正確に整列されるようにする。ヘッドユニット14の容器の下側フランジ13上への固定手段15は、個別のボルトおよびナットである。つり上げフレーム20は、そのフレームのコーナに位置し、水平プラットフォーム12aに剛性に取り付けられた4本の整列ピン28と対合する、4つのガイド・チューブ27を備え、アクチュエータ・シリンダ22によってプラットフォーム12a上に降下したときに、つり上げフレーム・ユニット20が正確に垂直方向に整列することを保証する。
第2図および第4図にも示すように、2重平行ガイド表面32を有するカバー/クレードル・ユニット30は、つり上げフレーム・ユニット20の中央部分内に嵌合する。2重水平延長可能アクチュエータ34はそれぞれ、その前端34aでカバー/クレードル滑材ユニット30の片側に枢動可能に取り付けられ、その後端34bで容器支持構造12の水平プラットフォーム部分12a上に枢動可能に取り付けられる。このように2重アクチュエータをカバー/クレードル滑材ユニット30に取り付けることで、第4図および第5図に示すように、2重アクチュエータ34によってヘッド・ユニット14をプラットフォーム12a上の側方位置へ横方向に移動させることができるようになる。カバー/クレードル滑材ユニット30は、プラットフォーム12a上の側方位置へ横方向に移動する間、その前端31で、プラットフォーム構造12aに設けられた2重トラック38に沿って案内される2重可動ブラケット36によってプラットフォーム構造上で支持される。カバー/クレードル滑材ユニット17はその後端で、プラットフォーム12aに取り付けられ、そこから上方に延びる2重サポート・チェア37によって支持される。つり上げフレーム20は、降下した位置にあるときには、つり上げフレーム20に取り付けられ、そこから下向きに整列ピン28まで延びるガイド・チューブ27によって支持される。
カバー/クレードル滑材ユニット30およびヘッド・ユニット14が横に移動した後で、デコーキング・シュート16がその下側に取り付けられたつり上げフレーム・ユニット20は、4本の垂直アクチュエータ22の作用によって上方に移動し、デコーキング・シュート16の上端がコーキング容器10の下側フランジ付き開口13に接してしっかりと保持され、封止されるようにする。第6図に示すように、デコーキング・シュート16はプラットフォーム12aの円形開口12bを通って延びる。デコーキング・シュート16の上端は、容器10の下側フランジ13の外周と隣接して上方に延びる環状外側スリーブ部分40を含み、デコーキング・シュート16をフランジに対して垂直方向に整列させるためのガイド手段を提供する。シュート16の上側フランジ16aと容器の下側フランジ13の間に、シールリング42が設けられる。デコーキング・シュート16の下端も、シュート16の環状突起16bとプラットフォーム構造12の円形開口12bの内側表面との間に位置決めされたたわみ性シールリング44によって、プラットフォーム12aの開口12bに対して封止される。これらのシールリング40、42および44は、容器のフランジ13およびシュート16からの蒸気および熱水の望ましくない漏れを効果的に防止する働きをする。容器10内に蓄積したコークスは、シュート16を介して格納ピットまたはレール・カー(図示せず)に除去され、第4図に大まかに示すように、さらに処理および使用される。
コーキング容器10からのコークスの除去が完了した後で、取り付けられたデコーキング・シュート16を担持するつり上げフレーム・ユニット20を、4本の垂直向きアクチュエータ22によってプラットフォーム12a上の下側位置まで降下させる。次に、2重水平アクチュエータ34でカバー/クレードル滑材ユニット17を移動させてその元の位置に戻し、つり上げフレーム・ユニット20の2重ガイド表面26と嵌合するようにする。次いで、4本の垂直アクチュエータ22によってつり上げフレーム・ユニット20を上方に持ち上げ、2重整列ピン19でヘッド・ユニット14を案内して、ヘッド・ユニット14が下側フランジ付き開口13と整列するその元の位置に戻す。次に、第1図から第3図に示すように、固定ボルト15を元に戻し、ヘッド・ユニット14をフランジ13上に気密に取り付ける。
広範に、また好ましい実施形態として本発明を開示したが、請求の範囲によって定義される本発明の範囲内で、修正および変更を加えることができることは理解されるであろう。

Claims (17)

  1. コーキング容器用支持構造(12)によって支持される垂直型コーキング容器(10)のヘッドを取り外す装置であって、
    前記コーキング容器の下側フランジ付き開口(13)に着脱可能に取り付けられるヘッドユニット(14)と、
    前記ヘッドユニット(14)の移動時において前記ヘッドユニット(14)を支持する吊り上げフレームユニット(20)と、
    上端(24)及び下端(23)を有し、前記吊り上げフレームユニット(20)に取り付けられて前記吊り上げフレームユニット(20)を支持し、前記吊り上げフレームユニット(20)の移動を可能として前記ヘッドユニット(14)を前記コーキング容器(10)における下側フランジ付き開口(13)と結合及び開放させる、細長い垂直方向に延在可能な複数のアクチュエータ(22)であって、下端(23)において前記吊り上げフレームユニット(20)に対してまた上端(24)において静止した前記支持構造(12)に対して取り付けられることにより、前記アクチュエータ(22)により前記ヘッドユニット(14)及び前記吊り上げフレームユニット(20)から伝達される荷重が、前記コーキング容器(10)ではなく静止した前記支持構造(12)によって担持されるところの前記アクチュエータ(22)とを有することを特徴とする装置。
  2. 前記垂直方向に延在可能なアクチュエータ(22)の上端(24)は、前記コーキング容器(10)の静止支持構造(12)に対して強固に取り付けられた埋め込みプレート(25)に対して回転可能に取り付けられることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 前記ヘッドユニット(14)は、カバー/クレードル滑材(17)に固定して取り付けられて、前記コーキング容器(10)の下側フランジ付き開口(13)に対して移動可能に取り付けられるところのカバープレート(14a)を有し、
    前記吊り上げフレームユニット(20)は、前記ヘッドユニット(14)の移動中に前記ヘッドユニット(14)のカバー/クレードル滑材(17)を支持すると共に、前記吊り上げフレームユニット(20)の下方に取り付けられた延長可能なシュートユニット(16)を有し、
    前記カバー/クレードル滑材(17)は、前記ヘッドユニット(14)を前記吊り上げフレームユニット(20)から前記静止支持構造体(12)の静止プラットフォーム部分(12a)の側方位置へ前記下側フランジ付き開口(13)に対して相対的に横方向に移動させ、それにより複数の垂直方向に延長可能な前記アクチュエータ(22)によって前記ヘッドユニット(14)を制御しながら降下させ、カバー/クレードル滑材(17)によって横方向に移動させて、蓄積した物質を前記コーキング容器(10)の前記下側フランジ付き開口(13)およびシュートユニット(16)を介して除去することを可能とし、その後ヘッドユニット(14)を横方向に戻し、持ち上げて再度前記コーキング容器(10)の前記下側フランジ付き開口(13)に気密に取り付けることができるようにするように為された二重水平アクチュエータ(34b)を含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
  4. 前記ヘッドユニット(14)は、前記吊り上げフレームユニット(20)によって前記ヘッドユニット(14)を持ち上げる間に、前記ヘッドユニット(14)のカバープレート(14a)を前記コーキング容器(10)の前記下側フランジ付き開口(13)に対して整列させるための垂直整列手段(19)を含むことを特徴とする請求項3に記載の装置。
  5. 前記延長可能なシュート(16)は、前記シュート上端を前記コーキング容器(10)の前記下側フランジ付き開口(13)に対して封止するシール(42)を有することを特徴とする請求項3に記載の装置。
  6. 前記延長可能なシュート(16)は、前記支持構造(12)のプラットフォーム(12a)の開口(12b)に対して前記シュート(16)を封止する環状シール(16b)を有することを特徴とする請求項3に記載の装置。
  7. 容器の静止支持構造(12)から着脱可能に支持され、容器の下側フランジ付き開口(13)に着脱可能に取付けられる、垂直容器(10)用のヘッド取り外し装置であって、
    (a)カバー/クレードル滑材(17)に固定されると共に前記下側フランジ付き開口(13)に着脱可能に取付けられる、ヘッドカバー(14a)を有するヘッドユニット(14)と、
    (b)前記ヘッドユニット(14)における前記カバー/クレードル滑材(17)を支持すると共に前記ヘッドユニット(14)を垂直方向に移動し、更に下部に固定される垂直方向に延長可能なシューユニット(16)を有する吊り上げフレームユニット(20)と、
    (c)各々下端(23)において前記吊り上げフレームユニット(20)のコーナに枢動可能に取付けられ、上端(24)において静止支持構造(12)に枢動可能に取付けられる、垂直方向に延長可能な複数のアクチュエータ(22)と、
    (d)二重水平アクチュエータ(34b)を有し、前記二重水平アクチュエータ(34b)は、前記ヘッドユニット(14)を前記吊り上げフレームユニット(20)から前記静止支持構造(12)における静止プラットフォーム部分(12a)の側方位置まで、前記下側フランジ付き開口(13)に対して相対的に横方向に移動させ、それによって
    i)前記複数のアクチュエータ(22)による前記吊り上げフレームユニット(20)を介しての前記ヘッドユニット(14)の上下動の制御を可能とし、
    ii)前記ヘッドユニット(14)の横方向の移動を制御可能とする、ことにより
    前記容器の前記下部フランジ付き開口(13)及び前記シュートユニット(16)を介しての前記容器内部に蓄積した物質の除去を可能とし、その後前記ヘッドユニット(14)を水平方向に戻し且つ持ち上げて、前記ヘッドカバー(14a)の前記容器の前記下側フランジ付き開口(13)に対する取り付けを可能とするカバー/クレードル滑材ユニット(30)と、を有することを特徴とするヘッド取り外し装置。
  8. 前記容器は、垂直型コーキング容器であることを特徴とする請求項7に記載のヘッド取り外し装置。
  9. 前記複数のアクチュエータ(22)は、各々前記ヘッドユニット(14)及び前記容器の垂直な中心線に対して、15度から45度の角度に配向されることを特徴とする請求項7に記載のヘッド取り外し装置。
  10. 前記複数のアクチュエータ(22)は、各々の上端(24)において前記容器の前記静止支持構造(12)に剛性に取付けられた埋込みプレート(25)に対して枢動可能に取付けられることを特徴とする請求項7に記載のヘッド取り外し装置。
  11. 前記ヘッドユニット(14)は、前記吊り上げフレームユニット(20)でヘッドユニット(14)を持ち上げる間に前記ヘッドユニット(14)における前記ヘッドカバー(14a)を前記容器の前記下側フランジ付き開口(13)に対して整列させるための垂直整列手段(19)を有することを特徴とする請求項7に記載のヘッド取り外し装置。
  12. 前記静止プラットフォーム部分(12a)は、前記容器の前記静止支持構造(12)に剛性に取付けられることを特徴とする請求項7に記載のヘッド取り外し装置。
  13. 前記シューユニット(16)は、前記下側フランジ付き開口(13)を前記シューユニット(16)の上端部によって封止するためのシール手段(42)を有することを特徴とする請求項7に記載のヘッド取り外し装置。
  14. 前記シューユニット(16)は、前記静止支持構造(12)における前記静止プラットフォーム部分(12a)に設けられる開口(12b)を前記シューユニット(16)の外表面にて封止するための環状シール手段(16b)を有することを特徴とする請求項7に記載のヘッド取り外し装置。
  15. 前記ヘッドユニット(14)の前記ヘッドカバー(14a)は、前記容器の前記下側フランジ付き開口(13)に対して気密に取付けられることを特徴とする請求項7に記載のヘッド取り外し装置。
  16. 前記複数のアクチュエータ(22)は、4本の油圧作動式シリンダからなることを特徴とする請求項7に記載のヘッド取り外し装置。
  17. 前記複数のアクチュエータ(22)は、前記複数のアクチュエータ(22)及び前記ヘッドユニット(14)の均一な上下動を補償する制御手段を有することを特徴とする請求項16に記載のヘッド取り外し装置。
JP53473997A 1996-07-19 1997-07-09 コーキング容器のヘッドを外す装置および支持構造 Expired - Lifetime JP4372841B2 (ja)

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