JPS58166192A - 加圧流体の貯蔵及び運搬用タンク装置 - Google Patents

加圧流体の貯蔵及び運搬用タンク装置

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JPS58166192A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、加圧された流体の貯蔵、及び運搬用のタンク
装置に関し、特に、大気圧以上の圧力下にある液化ガス
を海上輸送するための船、又ははしけにおいて用いるこ
とのできるタンク装[17r関する。
加圧下の流体を貯蔵する最も効果的な方法は、構成部材
の全部でなくとも、その多くが、曲げ応力ではなく、引
張り応力を受けるようなタンクを用いることである。そ
の最も車純な場合が、球形タンクである。
しかしながら、普通、タンクを格納するための空間は、
方形の断面を有している。海上輸送を行なうにしても、
船腹内に得られる9間の形状の都合により、タンクが、
球形よりも、むしろ立方形又は直方形の外形を有してい
るのが、設備に要する費用及び空間の経済の点から好ま
しい。
壁板全膨出させ、或いは、部分円形断面とすることによ
り、概ね方形をなしてはいるが、その多くの部分、曲げ
応力よりも、引張り応力を受けるような夕/りが種々提
唱されている。しかしながら、一般に、従来技術に基づ
くター/りは、加圧状態でなく、大気圧下にある流体を
貯蔵するだめのものであった。
このような公知タンクの一例が、イギリス国特許第15
22609号明細書に記載されている。
このイギリス国特許明細書に教示された発明によれは、
加圧下の流体を貯蔵又は運搬するための断熱可能であっ
て、しかも、内圧に耐え得る長寸のタンク装置であって
、底板と、頂板と、2つの互いに対向する側壁と、2つ
の互いに対向する端壁と、内部構造板と、底部支持体と
、上部支持体とを有し、前記底板と前記頂板と前記側壁
とが、50度乃至90度の範囲の弧状をなし、かつ、外
側に膨出す部分円筒形の複数の等寸の膨出部を有し、各
膨出部の内向端縁が、隣接する膨出部の端縁及び前記内
11!l惧造板の端縁に連結されており、前記底板と@
記頂板と前記側壁と前記端壁とが、前記1出部と同一曲
率半径を肴するが、より大きな角度範囲を有するととも
に、外側に膨出する隅部結合部材により互いに連結され
ており、前記内側構造板が、前記側壁の一方の膨出部同
士の連結部から、前記側壁の他方の膨出部同士の連結部
に達する1組の斤いに平行をなす板部材と、前記頂板の
膨出部同士の連結部から、前記底板の膨出部同士の連結
部に達する1組の互いに平行をなす板部材とからなる互
いに直交する2組の板部材から儒成されており、前記内
側構造板の板部材が、軸線方向を向き、かつ、対向する
。2つの側壁同士を連結していることにより、前記両側
壁が軸線方向に互いに連結されており、2組の板部材同
土間の交点における結合部材が、これら板部材に溶接さ
れた端縁を有する十字形に4本のアームを有するインサ
ート部材からなり、底板の膨出部と内側構造板の板部材
との間の連結部の結合部材が、内側構造板に溶接された
上側垂直アームと、底板膨出部に溶接された、幾分垂れ
下がった2本の横アームとを有する底部インサート部材
からなり、側壁膨出部と内側構造板の板部材との間の連
結部が、側壁膨出部に連結された2本の縦アームと、内
側構造板の板部材に連結されたY字形インサート部材か
らなり、頂板膨出部と内側構造板の板部材との間の連結
部が、内側構造板の板部材に溶接された下側垂直アーム
と、頂板膨出部に溶接された、上向きに傾斜した2本の
横アームとからなり、前記下側支持体が、底板膨出部同
士の間の連結部の1頁下に位置しており、かつ、タンク
を、その最下面と底板膨出部同士の間の連結部との間の
空間内で支持しており、前記上部支持体が、頂板膨出部
同士の間の連結部の直上に位置していること’&%徴と
するタンク装置が提供される。
この発明の成る好適実施例においては、タンクの端壁が
、方形の基部を有するドームを有すると−ともに、側壁
、頂板及び底板の膨出部が交わるりンクの端部及び隅部
に、前記膨出部と同一の曲率半径を有する部分球形部を
有していることにより、タンクの軸線方向を向く膨出部
と端壁のドームとの突き合わせ部分が、全て接線方向に
沿って延在するようになっている。
又、この実施例においては、側壁の膨出部が、タンクの
軸線方向に沿って、タンクの一端から他端に達している
ことにより、内側構造板により画定される空洞が、水平
に、軸線方向又は左右方向を向いている。
この棟のタンクの利点については、前記イギリス国特許
明細書に詳しく記載されている。
従来、このような構造のタンクにおいては、隣接するド
ームの端縁同士を、%に4つの端縁が交わる隅部におい
て、連結するのが困難であった。
従って、このような四部を溶接するに際して、4隅を隣
接する内側構造板の垂直板部材と、場合によっては水平
板部材とを相互に連結するために、多数のアームを有す
るインサート部材を用いる必要があった。
このような構造のタンクを製造するためには、複雑なイ
ンサート部材を必要とすることとなり、それに伴ない、
部品を整合させ、それを溶接し、最終的に溶接個所を検
査するのが、困難かつやっかいである。
本発明の主な目的は、イギリス国特許第15226p9
号明細書に教示されている長寸のタンクに改良を加え、
端部の構造が単純化されたタンクを提供することにある
本発明によれば、加圧下の流体の貯蔵及び運搬用タンク
装置であって、底板と、頂板と、2つの互いに対向する
側壁と、2つの互いに対向する端壁と、内部構造板とを
有し、前記底板、頂板、9111壁及び端壁が、いずれ
も、外向きに膨出し、かつ、同一の曲率半径を有する部
分円筒形の、軸線方向を向く少なくとも2個の膨出部を
、その内向端縁をもって、隣接する膨出部の内向端縁及
び前記内側構填板の端縁に連結してなり、前記内側構造
板が、前記側壁の一方の膨出部同士の連結部から、前記
側壁の他方の膨出部同士の連結部に達する1組の互いに
平行をなす板部材と、前記頂板の膨出部同士の連結部か
ら、前記底板の膨出部同士の連結部に達する1組の互い
に平行をなす板部材とからなる互いに直交する2組の板
部材から構成されておVs−”q’+7記内側構内側構
造板とも一方の組の板部材が、軸線方向を向き、かつ、
互いに対向する両端壁同士を連結していることにより、
前記両端壁が、軸線方向に互いに連結されており、2組
の板部材同土間、底板の膨出部とそれに隣接する板部材
との間、頂板の膨出部とそれに隣接する板部材との間、
側壁とそれに隣接する板部材との間の各交点における結
合部材が、適当な角度間隔をおいて配設された適当な数
のアームケ有する長寸のインサート部材からなり、互い
に対向する各端壁が少なくとも2個の同一曲率半径を有
するが、前記側壁、前記頂板及び前記底板の膨出部より
は小さな角度範囲を何する膨出部を有しており、一方、
前記側壁、前hU2頂板及び前記底板の膨出部の直線的
な端縁に、2面式膨出部及び部分的な膨出部の共通端縁
が連結されており、かつ、これらの部分的な膨出部も、
その各端縁に連結されている膨出部と同一の半径を有す
るとともに、端壁を完全に閉塞するべく、前記膨出部の
うらの比較的小さな角度範囲を有するものに、前記した
部分的な膨出部が連結されていることにより形成される
曲端縁に、5面式の部分球面状膨出部が連結されている
ことを特徴とする装置が提供される。
2つの対向する端壁は、側壁又は頂板及び底板と同じ数
の中間膨出部を有しており、これら中間膨出部が、他の
部分の膨出部と同一の曲率半径及び角度範囲を有すると
ともに、側壁、頂板及び底板の対応する膨出部と、部分
球面状をなす第1の2面式端縁膨出部に連結されている
ことにより、少なくとも1列の膨出部が、水平面又は垂
直面上で、タンクを一巡しているとともに、前記した2
個の部分膨出部が、第2の部分膨出部又は別の膨出部と
、球面状膨出部と球面状部分膨出部とに沿って連結され
ているとよい。
さらに、球面状膨出部及び球面状部分膨出部が、一端が
丁字形をなし、かつ、他端が丁字形をなすような断面を
有する幾何学的に円滑な構造を形成するように、湾曲し
た長寸のインサート部材により、互いに連結されている
のが好ましい。
以下、本発明をより明らかにするためにその実施例Pニ
ー添付の図面について詳しく説明する。
第1図からM5図までに示されている実施例は、ブタン
、プロ・ξン等の液化天然ガス、石油化学製品、アンモ
ニア等を、約5気圧(絶対圧)以下の圧力下で、爾搬す
るために、タンカーに塔載される型式のタンク装置に関
するものである。
このようなタンク装置は、例えば第10図に部分的に示
されているように、船腹内の格納空間内に設置される一
連のタンクの一つをなしている。
タンクは、その作動温度に応゛じて、液化天然ガスが対
象のときは、9%ニッケル鋼、LPGが対象のときは、
低カーボンの軟癲といった具合に選ばれた特殊鋼からな
るものであってよく、その形状は、概ね方形の@面を有
するように定められている。
タンクのシェルは、頂板(1)と底板(2)と両側壁(
3)(4)とからなっており、全体として、タンクの−
、7H4iから他端へと水平方向に沿って互いに平行に
配位された外向きに凸形をなす複数の膨出部旧J(11
a)の集合からなっている。
図示されているタンクの場合には、左右に6列、そして
上下に3層のこのような部分を集合して、1個のタンク
が構成されているが、所望の寸法のタンクを構成するべ
く、任意の数の膨出部を集合させることができる。例え
ば、第6図に示されている実施例の場合、タンクは、左
右4列、上下2層の構成を有している。
タンクを構成する各部分のうち、端縁膨出部(2面式)
 (11a)は、タンクの側壁(31r4)を、頂板(
1)及び底板(2)に連結するために、約150度の比
較的大きな角度範囲を有している。
タンクの端壁(51(6)は、それぞれ、1個の普通の
膨出部(11b)と、2個の部分膨出部(11c)と、
普通の膨出部Uυ(11b)同士を連結する2面式の部
分球面状の結合膨出部(12a)と、側壁+31(41
及び端壁(5)+61の2面式端縁影出部(11a)’
(11c)を連結する6面式の結合膨出部(12b)と
、頂板+ll及び底板(2)の膨出部01)K連結され
た8個の2面式結合膨出部(12c)と、瞬接する6面
式の部分球面状の結合膨出部(121))及び端縁膨出
部(11a)&ζ連結された4個の72面穴球面状結合
膨出部(12d)とからなっている。
これらの膨出部は、全て同一の曲率半径を有しており、
図示されているタンクの1ノ≠合には、隅の膨出部を除
いて、軸線方向に沿う4面の膨出部は、同一の単位寸法
、すなわち弦長を有しているう特に第1図に詳しく示さ
れているように、タンクの端壁f5)(61は、2面式
結合膨出部(12a)を介して、側壁(3)(4)の普
通の膨出部Uυに溶接された別の膨出部(1l b)に
より閉じられているため、膨出部が、水平面内において
、タンクを無端状に一巡するように形bX、 ==れて
いる。
2個の部分膨出部(11c)は、普通の膨出部圓(11
b)の半分の、約60度の角度範囲を有しており、それ
ぞれ、端壁の普通の膨出部(1l b)の内向端縁に連
結されているとともに、2面式の結合膨出部(12c)
及び結合部分膨出部(12d)に連結される゛べく直線
的な端縁を有している。これらの結合膨出部は、一端が
、隣接する膨出部旧)と滑らかに接続するように、隣接
膨出部(11)と同一の曲率半径を有しているが、他端
が、対応する部分膨出部(11c)と滑らかに接続し得
るように、滑らかに偏平化されている。
結合膨出部及び結合部分膨出部同士は、第5図に示され
ているような、適当な曲率を有する長寸の結合部材(1
2e)を介して、互いに溶接されており、この連結部の
一端(膨出部旧1(11a)の交点)から他端へと、断
面形状が、丁字形から丁字形へと滑らかに変化している
。部分膨出部(11c)及び結合部分膨出部(12d)
の湾曲端縁は、6面式の部分球面状膨出部(12b)に
連結され、タンクの各隅部が閉塞されている。
前記したように、第6図に示されているタンク装置の実
施例は、膨出部の数の点においてのみ、第1図の実施例
と異なっている。上下方向に僅かに2層を有するのみで
あるために、水平面内で、タンクを一巡する膨出部が見
られない。その代り、端壁の部分膨出部(11c)が、
互いに直接連結されている。その他は、結合膨出部(1
20(12d)及び3面式の球面状隅部膨出部(12b
)が用いられている点でMxなるところがないg 上記した型式のタンクは、タンカー内に、その端壁が、
タンカーの前後方向に直交する向きに沿って、互いに間
隔をおいて格納空間内に配設されることとなる。この場
合、第1図及び第6図に太線で示すような軸線方向を向
く隔壁(7)を、タンクの外部に設けておくとよい。
本発明の第1の実施例においては、水平方向を向く膨出
部01)(11b)の列が形成されているが、このよう
な1本の、又は4数の列を、垂直方向を向くようにタン
クラ構成することもできる。しかしながら、前記実施例
のようにタンク装置を構成しておけば、符にその端壁(
5061が、後記するキ・−/キーウェイ構造に適切な
ものとなる。
膨出部の交蛛、すなわら、隣接する膨出部同士と内側構
造板間の顛は、第2図に示されているように、タンクの
軸線方向に沿って設けられており、タンク内の空間が、
方形断面を有し、かつ、軸線方向を向く複数の長寸の空
洞115)K区画されている。
この構造における各交差部分及び膨出部間の節は、全て
溶接されているために、側壁は、左右方向に互いに連結
され、頂板と底板とは、上下方向に互いに連結されてい
る。又、内側構造板の前後端も、同じく端壁の膨出部間
の節に連結されているため、タンクの端壁同士も、互い
に前後に連結されている。
タンクに流体を導入し、或いは、タンクから流体を取り
出すとき、又は、タンク内の蒸気を排出するとき等には
、内側空洞が、互いに連通していなければならないが、
これは、内側構造板の全ての板部材(13(14)の、
主応力が小さくなる端部等に、悄円形又は円形の孔を設
け、かつ、そのために強度の補償が必要でないようにし
ておくとよい。垂直方向を向く板部材については、その
上下端部に孔を穿設しておくとよい。
しかしながら、太線で示されるタンク内の隔壁(力には
、孔を穿設することなく、気密にしておくとよい。タン
クの保守点検の便宜のため、隔壁(7)の両側に、マン
ホール+81 (9)を設けておくとよい。
第6図と第5−図とは、タンクの組み立て要領を示しで
いる。内側構造板(131Q41め水平及び垂直板部材
は、十字形断面を有する結合部材L161を介して互い
に溶接されている。又、内側構造板と膨出部旧)とは、
概ね7字形の断面を有するインサート部材(17)を介
して互いに溶接されている。
後記するような、タンク外部の支持体が、タンクの膨出
部間の節に係合する場合には、7字形のインサート部材
+17)の代りに、十字形のインサート部材(17a)
を用いるとよい。この十字形のインサート部材(17a
)も、膨出部の内向端縁と整合するように、7字形のイ
ンサート部材の場合と同一の角度をもって一方向に垂れ
下がった左右のアームを有している。
上記したような構造をもってすれば、溶接個所が全てI
III]111湧>ら俵近し得るために、裏あて金を用
いることなく、光分な溶は込みを伴なった溶接が可能と
なり、溶接後の放射線探傷も容易となる。
前記したように、内側構造板は、タンクの端壁の節に達
しており、タンクのあるゆる部分が、内向きに支持され
ていることとなる。従って、このような構造をもってす
れば、圧力が、全て、タンクシェル及び内側構造板の引
張り応力として負荷されることとなる。
上記したように構成されたタンクの重量は、同一容量、
同一耐圧を有しる従来形式の円筒形、又は球形タンクの
それに比べてかなり小さくて済む。
従来形式のタンクによれば、負荷がシェルにより支持さ
れるのに対して、本発明によれば、荷重の多くが内側構
造板に支持されるようになっている。
云うまでもなく、膨出部の曲率半径が小さい程、シェル
の肉厚を小さくすることができる。シェルを薄肉とする
ことにより、溶接の溶は込み深さが小さくて済む利点が
生ずる。
このようなタンクの構造をもってすれば、軸一方向に沿
って何ら支持されずに定置されていても充分な強Kが得
られ、タンクにあまり曲げ荷重が加わることもない。
第7図から第9図までは、第1図から第5図までに示さ
れているタンクのだめの底部支持構造を示している。
第7噌において、底板の膨出部(11a)旧)間の節点
に、それぞれ軸線方向を向く支持体が設けられている様
子が示されている。
隅部膨出部(11q)と、それに隣接する普通の膨出部
間にある最も外側の2つの節における支持体(20)は
、タンクの全長に亘って設けられているが、他の支持体
(2+1は、複数の短区間の支持体を絹み合わせてなる
ものでちって、非連続的である。
このような支持体の構成の利°点は、後記するように、
不連続な支持体(21)が、タンクの軸線方向の摺動運
動を開側し侍るという利点がある。その他の点に関して
、両支持体の構成は、概ね同様である。
すなわら、不連続な支持体(21)について第8図と第
9図とに示されているように、十字形断面のインサート
部材(17a)の下向きのアーム(17c)が、適当な
間隔をおいて、両側に4数の垂直補強板+2:i(2滲
を有する長寸の垂直支持板@に連結されている。
この垂直支持板221は、その下端に設けられた水平ウ
ェブ(29を介して、木製の支持梁(26)にボルト留
めされている。支持梁(イ)の下面は、別の水平ウェブ
67)に摺動可能に取り付けられており、この水平ウェ
ブ67)は、適当なガータ一部材Q9)に支持されつつ
、床面(イ)に立設された別の垂直支持板の上端をなし
ている。
このようにして摺動可能面が設けられていることにより
、タンクが、温度の変化により、左右前後方向に熱収縮
、熱膨張を行なっても、そのような運動が拘束されるこ
とがない。
支持体上に載置されたタンクの前後方向の運動を抑制す
るために、中央支持体(21a) (’749図)の両
端に、適当なガーダ−支持構造(31)に取付けられた
バンパーパッド■を含むストッパ機構が設けられている
これらのバンパー・ξラドは、タンクの横方向を向く中
心線の比較的近傍に設けられているため、この部分にお
ける、タンクの温度サイクルに起因する寸法の変化が小
さい。そのため、パッド(7)と、対応する中央支持体
(21a)の端部との間の空隙を小さくすることができ
る。
連続゛的々支持体(20)の場合には、熱サイクルのた
めに、その全長に亘って、かなりの寸法の変化が予想さ
れるため、このようなバンパーパッドが備えられていな
い。タンクの横方向の運動は、タンクの端壁(51+6
)に備えられた後記するロールキー3つにより阻止され
ている。
第10図から第12図までに示されているように、各端
壁(51(6+の膨出部(11b)と、それに隣接する
部分膨出部(11c) (第12図)との間の節に、そ
れぞれ−浮のロールキーC35+が備えられている。
これらのキー(,3つは、隣接する隔壁6!Jに取付け
られたキーウェイ(36)と協働するεとにより、タン
カーのローリングに対してタンクを保持する働きをする
。各キーC351は、第11図に示されているように舌
片状をなし、適当な支持構造(支)1に取付けられたr
PERMALI (商標名)」ブロック(37+により
画定されるキーウェイスロット内に、摺動可能に嵌合す
るようになっている。
第10図かられかるように、各列のキーについて、端壁
の、軸線方向を向く中心線上に位置するキー缶は、該軸
線に直交する向きに配置されているが、それ以外のキー
(ト)は、中心線からの距離の増大とともに次第に大き
くなる角度を以って傾斜して設けられている。この点に
関して、使用中のタンクは、熱サイクルに応じて、概ね
、タンクの中心から半径方向に寸法が変化することにな
るが、各キーI3[有]及びキーウェイ(36)の傾斜
は、このようなタンクの収縮膨張運動に適合するように
定められていることは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、船舶搭載用の本発明に基づくタンク装置の第
1の実施例を示す斜視図である。 第2図は、第1図のタンクの縦断面図である。 第6図は、第2図の部分拡大図である。 第4図は、第1図の軸線方向に沿った縦断面図である。 第5図は、第4図の部分拡大図である。 第6図は、本発明に基づくタンク装置の第2の実施例を
示す斜視図である。 第7図は、通常の外洋タンカーの船底に本発明に基4<
+ンク装置が設置された様子を示す縦断面図である。 第8図は、第7図の部分拡大図である。 第9図は、第7図のN−N線についての縦断面図である
。 第10図は、外洋タンカーの船腹内の隣接する2室間の
隔壁に設けられたロールキーウェイ機構を示す横断面図
である。 g11図は、中心部のロールキーを示す一部横断拡大平
面図である。 第12図は、第10図の端壁部分を示す一部縦断側面図
である。 +1)頂板      (2)底板 (3)(4)11111壁     +51 (6)端
壁(7)隔壁      +8)+9)マンホールQl
) (11a)(11bXl 1 c) (部分円筒状
)膨出部(12aX12bX12cX12d) (部分
球面状)膨出部(12e)結合部材   03)囲板部
材a9空洞       (161d7) インf −
) 部材(17bX17c)アーム t2UJI21)
支持体(21a)断面    (221垂直支持板(ハ
)Q4)補強板    (29ウエブ(ハ)梁    
   翰ウェブ (至)床       Q嘩ガーダ一部材(至)パッド
     Gl)ガーダ−支持構造(ト)キー    
   (36)キーウェイCnブロック     (至
)支持構造(3]隔壁 図面の浄書・、1m−′L軒なL) 手続補正書(方式) 昭和58年c月1日 特許庁長官若杉和夫 殿 1、事件の表示 昭和57 年 特 許 願第221061 号2、発明
の名称 加圧流体の貯蔵及び運搬用タンク装置5、補正
命令の日付昭和58年3月9日(発送日昭和58年6月
29日)6 補正により増加する発明の数−一礒一7、
補正の対象・

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 加r乍6流体の貯蔵及び運搬用タンク装置であって、 底板と、頂板と、2つの互いに対向する側壁と、2つの
    互いに対向する端壁と、内部構造板とを有し、 前記底板、頂板、側壁及び端壁が、いずれも、外向きに
    膨出し、かつ、同一の曲率半径を有する部分円筒形の、
    軸線方向を向く平行な少なくとも2個の膨出部を、その
    内向端縁をもって、隣接する膨出部の内向端縁及び前記
    内側構造板の端縁に連結してなり、 前記内側構造板が、前記側御の一方の膨出部同士の連結
    部から、前記側壁の他方の膨出部同士の連結部に達する
    1組の互いに平行をなす板部材と、前記頂板の膨出部同
    士の連結部から、前記底板の膨出部同士の連結部に達す
    る1組の互いに平行をなす板部材とからなる互いに直交
    する2組の板部材から構成されており、 前記内側構造板の少くとも一方の組の板部材が、軸線方
    向を向き、かつ、互いに対向する両端壁同士を連結して
    いることにより、前記両端壁が、軸線方向に互いに連結
    されており、 2組の板部材同土間、底板の膨出部とそれに隣接する板
    部材との間、頂板の膨出部とそれに隣接する板部材との
    間、側壁とそれに隣接する板部材との間の各交点におけ
    る結合部材が、適当な角度間隔をおいて配設された適当
    な数のアームを有する長寸のインサート部材からなり、 互いに対向する各端壁が、少なくとも2個の同一曲率半
    径を有するが、前記側壁、前記頂板及び前記底板の膨出
    部よりは小さな角度範囲を有する膨出部を有しており、
    一方、前記側壁、前記山板及び前記底板の膨出部の直線
    的な端縁に、2面式膨出部及び部分的な膨出部の共通端
    縁が連結されておシ、かつ、これらの部分的な膨出部も
    、その各端縁に連結されている膨出部と同一の半径を有
    するとともに、 端壁を完全に閉塞するべく、前記膨出部のうちの比較的
    小さな角度範囲を有するものに、前記した部分的な膨Φ
    部が連結されていることにより形成され4酊端縁に、3
    面式の部分球面状膨出部が連結されていることとを特徴
    とする装置。
JP57221061A 1981-12-16 1982-12-16 加圧流体の貯蔵及び運搬用タンク装置 Granted JPS58166192A (ja)

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