JP5013358B2 - Vertical double-shell cylindrical cryogenic storage tank - Google Patents
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Description
この発明は、液体窒素、液体酸素、LNG等の低温液化ガスなどを貯蔵する縦置二重殻円筒形低温貯槽に関するものである。 The present invention relates to a vertical double-shell cylindrical low-temperature storage tank that stores low-temperature liquefied gas such as liquid nitrogen, liquid oxygen, and LNG.
従来の縦置二重殻円筒形低温貯槽について、図4に基づいて説明する。
1は低温液体を貯蔵する内槽、2は内槽1を囲繞する外槽、3は内槽1と外槽2との間に断熱材を充填して設ける保冷層である。4は、内槽1及び外槽2を基礎5上に支持する円筒形状のスカートである。
上記内槽1は、半楕円形状の上部鏡板6と円筒形状の中間胴板7と半楕円形状の下部鏡板8とから形成されている。上記外槽2は、割球ドーム形状の外槽屋根板9と円筒形状の外槽側板10と傾斜状で倒立円錐台リング形状の外槽脇板11と、水平円板形状の外槽底板12とから形成されている。
外槽2の屋根上面には、中央にセンターマンホール13、屋根上へ散水するための屋根散水装置14、内外槽間へパーライトを充填するための複数のパーライトマンホール15、計測などを行うためのノズル16、さらに屋根上周囲に屋根手摺17が設けられている。
外槽2の側面には、屋根上に至る昇降梯子18、側板10へ散水するための側散水装置19が設けられている。
A conventional vertical double-shell cylindrical low-temperature storage tank will be described with reference to FIG.
The
A
On the side surface of the
従来の縦置二重殻円筒形低温貯槽の発明には、例えば、「竪型断熱低温タンクの外槽支持構造」特許第3684318号公報(特許文献1参照)の発明がある。
この特許文献1「竪型断熱低温タンクの外槽支持構造」の発明は、内外槽二重殻タンクの外槽を貫通する支持スカートで内槽を地上に支持し、この支持スカートの外周に放熱兼補強リング部材を設け、その放熱兼補強リング部材と外槽側板下部とを逆円錐台状のコーンで連結したものである。
この竪型断熱低温タンクは、上記従来例の図4に示すように、内槽の上部鏡板及び下部鏡板を半楕円形状に形成し、外槽の屋根板は割球ドーム形状に形成している。
The invention of the conventional vertical double-shell cylindrical low-temperature storage tank includes, for example, the invention of “Outer tank support structure for vertical adiabatic low-temperature tank” Japanese Patent No. 3684318 (see Patent Document 1).
The invention of this
As shown in FIG. 4 of the above-mentioned conventional example, this vertical insulated low temperature tank has an upper end plate and a lower end plate of the inner tub formed in a semi-elliptical shape, and a roof plate of the outer tub is formed in a blast-ball dome shape. .
また、本特許出願人に係る「縦置二重殻円筒形低温貯槽」特開2004−211759号公報(特許文献2参照)の発明がある。
この特許文献2「縦置二重殻円筒形低温貯槽」の発明は、内外槽二重殻貯槽の外槽を貫通するスカートで内槽及び外槽を基礎上に支持し、内槽の上部鏡板及び下部鏡板は半球形状に形成し、外槽の屋根板はドーム形状に形成したものである。
Moreover, there exists invention of "vertical double-shell cylindrical low temperature storage" Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-211759 (refer patent document 2) which concerns on this patent applicant.
The invention of this
上記、図4に示して紹介した従来の縦置二重殻円筒形低温貯槽は、外槽屋根板9の形状がなだらかな割球ドーム形状であって、外槽屋根板9上に複数のパーライトマンホール15を設け、また計測用のノズル16など多くの付属品を設ける必要があり、さらに地面の基礎5から外槽屋根板9の上に至る昇降梯子18、屋根手摺17などの設置を必要とした。
このように、貯槽の容量とサイズに応じて形状が複雑に変化し、多くの付属品設備を必要とし、その構築に手間を要しメンテナンスも大変であった。
また、消火及び冷却用の屋根散水装置14に加えて、側槽側板10へ直接散水するための側散水装置19が必要でかつ大掛かりとなった。
そして、付属品設備が多く突起物の多い複雑な形状であるため、風雨や積雪についても不利であった。
The conventional vertical double-shell cylindrical low-temperature storage tank shown in FIG. 4 has the shape of the outer
As described above, the shape changed in accordance with the capacity and size of the storage tank, requiring many accessory equipments, requiring time and labor for the construction, and maintenance.
Further, in addition to the
And since there are many accessory equipment and a complicated shape with many protrusions, it was also disadvantageous in terms of wind and snow.
特許文献1「竪型断熱低温タンクの外槽支持構造」の発明は、内槽の上部鏡板及び下部鏡板を半楕円形状又はドーム形状に形成し、外槽の屋根板はドーム形状に形成しているので、屋根上に至るメンテナンス用の昇降梯子及び屋根手摺を設置しなければならず、構築も大変であった。
また、本特許出願人に係る特許文献2「縦置二重殻円筒形低温貯槽」の発明は、内槽の上部鏡板及び下部鏡板は半球形状に形成しているので、スカート4と脇板11の接続部近傍外面での霜の付着や結露の発生を防止することができるが、外槽の屋根板はドーム形状に形成しているので、屋根部内外槽間のパーライト断熱材の充填量が多くなった。
The invention of
In the invention of
この発明の目的は、上述のような従来技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、内槽及び外槽の屋根部を半球形状に形成し、内外槽空間のパーライト断熱材の充填量を少なくし、さらに、外槽屋根に至る梯子、外槽屋根上の手摺り、ノズル、側散水装置などの付属品や設備を少なくメンテナンスフリーにして、組立て構築を軽減し、経済性に優れた縦置二重殻円筒形低温貯槽を提供するものである。 The object of the present invention was made in view of the problems of the prior art as described above. The roof of the inner tank and the outer tank is formed in a hemispherical shape, and the amount of pearlite insulation in the inner and outer tank spaces is set. In addition, the ladder leading to the outer tub roof, handrails on the outer tub roof, nozzles, side sprinklers and other accessories and equipment are reduced to maintenance-free, reducing assembly construction, and improving the economic efficiency. A double-shell cylindrical cryogenic storage tank is provided.
請求項1の発明に係る縦置二重殻円筒形低温貯槽は、半球形状の上部鏡板と、該上部鏡板と同じ半径の円筒形状の中間胴板と、該中間胴板と同じ半径である半球形状の下部鏡板とからなる内槽を設け、保冷層を介して該内槽を囲繞する外槽を設け、該外槽は上記内槽の上部鏡板と中心点を同じくし、かつ保冷層の空間幅相当の大きさの半球形状の外槽屋根板と、該外層屋根板と同じ半径の円筒形状の外槽側板と、該外槽側板の下部と接続し、かつ外槽底板に接続する傾斜状の外槽脇板と、水平円板形状又は凹面円板形状の外槽底板とからなり、該外槽の底板端部を貫通して内槽に至る円筒形状のスカートで上記内槽及び外槽を基礎上に支持し、上記半球形状の外槽屋根板の頂部中央部に断熱材投入可能なセンターマンホールを設けるとともに上記半球形状の外槽屋根板の頂部中央部のセンターマンホールの周囲にのみ、屋根散水装置をリング状に配置したものである。
Vertical location double-shelled cylindrical cold storage tank according to the invention of
請求項2の発明に係る縦置二重殻円筒形低温貯槽は、上記請求項1記載の半球形状の外槽屋根板を、地面上の低い位置で、センター架台と外周部の周囲架台を用いるとともに上記周囲架台の上に載置したリング部材を形状固定ガイドに利用して組立て溶接して一体化し、該一体化した屋根板を吊り上げて、外槽側板の上部に接続形成してなるものである。
The vertical double-shell cylindrical low-temperature storage tank according to the invention of
請求項1の発明に係る縦置二重殻円筒形低温貯槽は、半球形状の上部鏡板と、該上部鏡板と同じ半径の円筒形状の中間胴板と、該中間胴板と同じ半径である半球形状の下部鏡板とからなる内槽を設け、保冷層を介して該内槽を囲繞する外槽を設け、該外槽は上記内槽の上部鏡板と中心点を同じくし、かつ保冷層の空間幅相当の大きさの半球形状の外槽屋根板と、該外層屋根板と同じ半径の円筒形状の外槽側板と、該外槽側板の下部と接続し、かつ外槽底板に接続する傾斜状の外槽脇板と、水平円板形状又は凹面円板形状の外槽底板とからなり、該外槽の底板端部を貫通して内槽に至る円筒形状のスカートで上記内槽及び外槽を基礎上に支持し、上記半球形状の外槽屋根板の頂部中央部に断熱材投入可能なセンターマンホールを設けるとともに上記半球形状の外槽屋根板の頂部中央部のセンターマンホールの周囲にのみ、屋根散水装置をリング状に配置したので、
内圧荷重及び応力が板面に均等にかかるため、同じ厚さの薄板を採用することができ、この薄板を用いて曲率が一定の球殻形状にプレス加工によって内外槽半球板を作業性良く製作することができ、いずれのサイズの貯槽に対しても板厚と球径の曲率を変更することによって適用することができる。
このように、内槽の上部鏡板及び下部鏡板、外槽の屋根板を薄くし荷重が小さくなるため、スカートへの荷重負担が低減され、軽量化に加えて補強構造も簡素化することができ、殊に外槽屋根板を半球形状にすることにより、外槽屋根荷重を軽減し外槽支持部への負担を低減することが可能となる。
さらに保冷層へのパーライト断熱材の充填は、外槽屋根板の頂部中央の断熱材投入可能なセンターマンホールを使用して周方向へ平均に導入することができるため、従来のような複数個のパーライトマンホールを外槽屋根に設ける必要がない。このように外槽屋根板の頂部に設けたセンターマンホールから断熱材を投入したとしても、屋根部の保冷層は同心円で均一化されるため、パーライト粒が充填されない死角が形成されないので、断熱性能に優れた貯槽となる。
さらに請求項1の発明に係る縦置二重殻円筒形低温貯槽は、上記半球形状の外槽屋根板の頂部中央部のセンターマンホールの周囲にのみ、屋根散水装置をリング状に配置したので、外槽屋根板を半球形状に形成し外槽側板との接続部は滑らかに連続し、さらに外槽屋根板の上に歩廊やノズル等の障害物もないため、従来のような側散水装置を別途設ける必要がなく、屋根中央部のセンターマンホールの周囲にのみリング状に配置した屋根散水装置によって、外槽屋根から外槽側板にわたって均一に散水することができる。
また、外槽屋根板には、屋根歩廊や屋根手摺を設けないで、かつ外槽側板には昇降梯子を設けないことによって構造の簡素化を図り、メンテナンスフリーとすることができる。
このように、付属品設備を設けないで簡素化し荷重負担を軽減することにより、垂直荷重を支えるための支持部材を低減することが可能となる。
さらに、外槽屋根板及び外槽側板に突起物がないため、風の抵抗が少なく、雨水の滞留による腐食も少なく、積雪の影響も少なく有利である。
Vertical location double-shelled cylindrical cold storage tank according to the invention of
Since the internal pressure load and stress are evenly applied to the plate surface, it is possible to adopt a thin plate with the same thickness. Using this thin plate, the inner and outer tank hemisphere plates are manufactured with good workability by pressing into a spherical shell shape with a constant curvature. It can be applied to any size storage tank by changing the curvature of the plate thickness and the spherical diameter.
In this way, the upper end plate and lower end plate of the inner tub and the roof plate of the outer tub are made thinner and the load is reduced, so the load on the skirt is reduced and the reinforcement structure can be simplified in addition to weight reduction. In particular, by making the outer tank roof plate hemispherical, the load on the outer tank support can be reduced by reducing the load on the outer tank roof .
Furthermore, the filling of the pearlite heat insulating material into the cold insulation layer can be introduced in the circumferential direction on average using a center manhole that can be charged with the heat insulating material at the center of the top of the outer tub roof, so that a plurality of conventional heat insulating layers can be introduced. It is not necessary to provide a perlite manhole on the outer tank roof. In this way, even if the heat insulating material is put in from the center manhole provided on the top of the outer tank roof plate, the insulation layer of the roof portion is made uniform in a concentric circle, so a blind spot that is not filled with pearlite grains is not formed. Excellent storage tank.
Furthermore, since the vertical double-shell cylindrical low-temperature storage tank according to the invention of
In addition, the outer tank roof plate is not provided with a roof corridor or a roof handrail, and the outer tank side plate is not provided with a lifting ladder, thereby simplifying the structure and making it maintenance-free.
Thus, it becomes possible to reduce the supporting member for supporting the vertical load by simplifying without providing accessory equipment and reducing the load.
Furthermore, since there are no protrusions on the outer tub roof plate and the outer tub side plate, there is less wind resistance, less corrosion due to stagnation of rainwater, and less impact on snow, which is advantageous.
請求項2の発明に係る縦置二重殻円筒形低温貯槽は、上記請求項1記載の半球形状の外槽屋根板を、地面上の低い位置で、センター架台と外周部の周囲架台を用いるとともに上記周囲架台の上に載置したリング部材を形状固定ガイドに利用して組立て溶接して一体化し、該一体化した屋根板を吊り上げて、外槽側板の上部に接続形成するので、
そのリング部材を形状固定ガイドに利用する組立てにおいて、形状形成および形状維持が極めて容易となる。
また、外槽側板の上端の中間胴板との接続も、リング部材が設けられていることによって、位置合せと周長合せがし易く接合容易になり、かつ、仕上がり形状に優れた貯槽になる。
この外槽屋根板は半球形状に自立するため、吊り上げが容易である。
また、外槽側板の上端部に接続する際の位置合せ、連結組立て作業がやり易く手間がかからない。
さらに、屋根上での高所作業がなく、地面上の低所での自動溶接が可能で、溶接部の検査もし易く、安全作業で作業能率を向上することが可能となり、現場での施工もやり易くなる。
The vertical double-shell cylindrical low-temperature storage tank according to the invention of
In assembly using the ring member as a shape fixing guide, shape formation and shape maintenance become extremely easy.
In addition, since the ring member is provided for the connection with the upper intermediate shell plate of the outer tank side plate, it is easy to align and circumferentially align, and the storage tank has an excellent finished shape. .
Since this outer tub roof plate is self-supporting in a hemispherical shape, it can be easily lifted.
In addition, the positioning and connecting and assembling work when connecting to the upper end of the outer tub side plate is easy and effortless.
In addition, there is no work at high places on the roof, automatic welding at low places on the ground is possible, it is easy to inspect welds, work efficiency can be improved with safe work, and construction on site is also possible. It becomes easy to do.
この発明に係る縦置二重殻円筒形低温貯槽の実施の形態について、図1乃至図3を参照して説明する。
図1は、縦置二重殻円筒形低温貯槽の全体縦断面を示し、図2は外槽屋根の近傍を示し、図3はこの外槽屋根部を地面上で組立て構築する場合を示す。
An embodiment of a vertical double-shell cylindrical cryogenic storage tank according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
FIG. 1 shows an entire longitudinal section of a vertical double-shell cylindrical cryogenic storage tank, FIG. 2 shows the vicinity of the outer tank roof, and FIG. 3 shows a case where the outer tank roof is assembled and constructed on the ground.
図1に示すように、低温液体を貯蔵する内槽1を設け、この内槽1を囲繞するように外槽2を設け、この内槽1と外槽2との間に保冷層3を設ける。
円筒形状のスカート4は、内槽1の側面下端部から垂直下方に延出して外槽2の外槽底板12端部を貫通し、基礎5の上に内槽1及び外槽2を支持する。
内槽1は、半球形状の上部鏡板6と、円筒形状の中間胴板7と、半球形状の下部鏡板8とで形成する。
外槽2は、上記内槽1の上部鏡板6と中心点を同じくする半球形状の外槽屋根板9と、円筒形状の外槽側板10と、傾斜状で倒立円錐台リング形状の外槽脇板11と、水平円板形状(図示事例)又は上記下部鏡板8よりも小さな曲率のなだらかな凹面円板形状(図示せず)の外槽底板12とで形成する。
また、半球形状の外槽屋根板9の頂部中央部に、断熱材投入可能なセンターマンホール13を設け、該センターマンホール13の周囲に屋根散水装置14をリング状に配置する。
As shown in FIG. 1, an
The
The
The
Further, a
図1のように、内槽1の上部鏡板6及び下部鏡板8を半球形状に形成し、また外槽2の外槽屋根板9を内槽1の上部鏡板6と中心点を同じくする半球形状に形成することによって、内圧荷重及び応力が板面に均等にかかるため、同じ厚さの薄板を採用することができ、この薄板を用いて曲率が一定の球殻形状に、プレス加工によって作業性良く製作することができる。
そして、種々低温液体の容量に対応して、内外槽半球体の径と曲率を増減することによって、いずれのサイズの貯槽にも簡単に適用して経済性良く構築することができる。
また、内槽1の上部鏡板6及び下部鏡板8、外槽2の外槽屋根板9を半球形状の薄板を採用し荷重が小さくなるため、スカート4への荷重負担が低減され、軽量化に加えて補強構造も簡素化することができる。
殊に、外槽屋根板9を半球体形状に形成することにより、屋根荷重を軽減して外槽補強部材を低減することが可能となり、さらに保冷層3へのパーライト断熱材の充填は、外槽屋根板9中央のセンターマンホール13を使用して周方向へ平均に導入することができるため、従来のような複数個のパーライトマンホールを外槽屋根に設ける必要がない。
このように外槽屋根板9の頂部に設けたセンターマンホール13から断熱材を投入したとしても、屋根部の保冷層3は同心円で均一化されるため、パーライト粒が充填されない死角が形成されないので、断熱性能に優れた貯槽となる。
As shown in FIG. 1, the upper end plate 6 and the lower end plate 8 of the
And by increasing or decreasing the diameter and curvature of the inner and outer tank hemispheres corresponding to the capacity of various cryogenic liquids, it can be easily applied to any size storage tank and can be constructed with good economic efficiency.
In addition, since the upper end plate 6 and the lower end plate 8 of the
In particular, by forming the outer
Even if the heat insulating material is supplied from the
また、外槽屋根板9には屋根歩廊や屋根手摺を設けないで、かつ外槽側板10には昇降梯子を設ける必要がなく構造を簡素化することにより、外槽屋根板9をメンテナンスフリーとすることができる。
このように、外槽屋根板9及び外槽側板10に歩廊や梯子、ノズル等の付属品設備を設ける必要がなく簡素化されるため、荷重負担をさらに軽減することができ、この荷重を支えるための支持部材の低減を図ることが可能となる。
また、外槽屋根板9及び外槽側板10に突起物が少ないため、風の抵抗が小さく、雨水の滞留による腐食も少なく、積雪の荷重に対して有利である。
なお、従来構造のように、上下鏡板及び屋根板を半楕円形状や欠球形状とした場合には、この上下鏡板及び屋根板は曲面各部の曲率が一定でなく変化しているため、プレスによる製作作業に手間を要することとなる。そして、この従来の半楕円形状や欠球形状の上下鏡板及び屋根板は、局部的に大きく掛かる内圧荷重に対して高強度を得るために、板厚を増す必要が生じて重量の増加をまねき、しかも、その荷重を支える従来の支持スカートは、より頑強な構造にしなければならなかった。
Further, the outer
Thus, since it is not necessary to provide accessory equipment such as a walkway, a ladder, and a nozzle on the outer
Moreover, since there are few protrusions in the outer
In addition, when the upper and lower end panels and the roof panel are made into a semi-elliptical shape or a spherical shape like the conventional structure, the curvature of each part of the curved surface of the upper and lower end panels and the roof panel is not constant and is changed by the press. It will take time for the production work. The conventional semi-elliptical and oval-shaped upper and lower end panels and roof panels are required to increase the thickness in order to obtain high strength against the internal pressure load that is applied locally, leading to an increase in weight. In addition, the conventional support skirt that supports the load had to have a more robust structure.
図2は、外槽屋根部の近傍を拡大して示す。
半球形状の外槽屋根板9の頂部中央部のセンターマンホール13の周囲に、屋根散水装置14をリング状に配置する。
このように、外槽屋根板9を半球形状に形成し外槽側板10との接続部は滑らかに連続し、さらに外槽屋根板9の上に歩廊やノズル等の障害物もないため、従来のような側散水装置を別途設ける必要がなく、屋根中央に設けた屋根散水装置14によって、図の細線で散水状況を示すように外槽側板10にも均一に散水することができる。
FIG. 2 shows an enlarged view of the vicinity of the outer tub roof.
A
In this way, the outer
図3は、この外槽屋根部を地上で組立て構築する場合を示す。
半球形状の外槽屋根板9は、地面21上の低い位置で、センター架台22と外周部の周囲架台23を用いて、地上で組立て溶接して一体化し、該一体化した外槽屋根板9を吊り上げて、外槽側板の上部に接続形成する。
まず、周囲架台23の上にリング部材24を組立て、次いでセンター架台22の上にセンターマンホール13を載置し外槽屋根板9の天頂部を組立て、続いて直径方向に相対し自立するアーチ状に曲板を組立てる。
このように、リング部材24を周囲架台23上に載置し、載置したリング部材24を形状固定ガイドに利用して半球形状の外槽屋根板9を組立てれば、その組立てにおいて、形状形成および形状維持が極めて容易となる。
また、外槽側板の上端の中間胴板との接続も、リング部材24が設けられていることによって、位置合せと周長合せがし易く接合容易になり、かつ、仕上がり形状に優れた貯槽になる。
この外槽屋根板9は、半球形状に自立するため、吊り上げが容易である。
さらに、屋根上での高所作業がなく、現場での施工も安全に作業能率良く行うことができる。
また、図示はしないが、地面上の低所での自動溶接が可能で、溶接部の検査もし易く、安全作業で作業能率を向上することが可能となる。
さらに、リング部材24が設けられていることによって、横置きにして組立てて、縦置きに据付ける方法を採用することも可能となる。
FIG. 3 shows a case where the outer tub roof is assembled and constructed on the ground.
The hemispherical outer
First, the
In this way, when the
In addition, the
Since the outer
Furthermore, there is no work on the roof, and construction on site can be performed safely and efficiently.
Although not shown, automatic welding can be performed at a low place on the ground, the welded portion can be easily inspected, and the work efficiency can be improved in a safe operation.
Further, by providing the
この発明係る縦置二重殻円筒形低温貯槽は、種々低温液体の容量に対応し半球体の径を増減することによって、いずれのサイズの貯槽にも簡単に適用することができ経済性良く構築することができる。 The vertical double-shell cylindrical cryogenic storage tank according to the present invention can be easily applied to any size storage tank by increasing or decreasing the diameter of the hemisphere corresponding to the capacity of various cryogenic liquids, and is constructed with good economic efficiency. can do.
1 内槽
2 外槽
3 保冷層
4 スカート
5 基礎
6 上部鏡板
7 中間胴板
8 下部鏡板
9 外槽屋根板
10 外槽側板
11 外槽脇板
12 外槽底板
13 センターマンホール
14 屋根散水装置
15 パーライトマンホール
16 ノズル
17 屋根手摺
18 昇降梯子
19 側散水装置
21 地面
22 センター架台
23 周囲架台
24 リング部材
DESCRIPTION OF
Claims (2)
An inner tub comprising a hemispherical upper end plate , a cylindrical intermediate body plate having the same radius as the upper end plate, and a hemispherical lower end plate having the same radius as the intermediate body plate is provided, and the inner tank is provided via a cold insulation layer. An outer tub is provided surrounding the inner tub, the outer tub has the same center point as the upper end plate of the inner tub , and a hemispherical outer tub roof with a size corresponding to the space width of the cold insulation layer, and the outer tier roof A cylindrical outer tank side plate having the same radius as the plate, an inclined outer tank side plate connected to the lower part of the outer tank side plate and connected to the outer tank bottom plate, and a horizontal or concave disk-shaped outer plate The bottom of the outer tub is supported by a cylindrical skirt that extends through the bottom plate end of the outer tub and reaches the inner tub, and supports the inner and outer tubs on the foundation. top middle portion of the center between the outer tank shingle Rutotomoni the hemispherical provided insulation can be charged centers manhole section Only around the hole, the vertical location double-shelled cylindrical low-temperature storage chamber, characterized in that a roof spraying device in a ring shape.
The hemispherical outer tank roof plate is assembled and welded at a low position on the ground using a center frame and a peripheral frame on the outer periphery, and using a ring member placed on the peripheral frame as a shape fixing guide. The vertical double-shell cylindrical low-temperature storage tank according to claim 1 , wherein the integrated roof plate is lifted and connected to the upper part of the outer tank side plate.
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