KR101359979B1 - 스탠드 타입 시일 포트를 구비한 부유식 해상구조물 및 시일 포트 - Google Patents

스탠드 타입 시일 포트를 구비한 부유식 해상구조물 및 시일 포트 Download PDF

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Abstract

스탠드 타입 시일 포트를 구비한 부유식 해상구조물이 개시된다. 본 발명의 스탠드 타입 시일 포트를 구비한 부유식 해상구조물은, 탑사이드 모듈(Topside Module); 및 탑사이드 모듈의 프로세스 데크(process deck)에 마련되어 탄화수소 가스가 드레인 박스(drain box)로 역류하는 것을 방지하되 일측부에 유지보수 작업시 접근 가능한 접근 공간부가 마련된 시일 포트(seal pot)를 포함한다.

Description

스탠드 타입 시일 포트를 구비한 부유식 해상구조물 및 시일 포트{FLOATING OCEAN STRUCTURE HAVING STAND TYPE SEAL POT AND SEAL POT}
본 발명은, 스탠드 타입 시일 포트를 구비한 부유식 해상구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 탑사이드 모듈의 프로세서 데크에 마련되어 탄화수소 가스가 역류하는 것을 방지하는 스탠드 타입 시일 포트를 구비한 부유식 해상구조물에 관한 것이다.
일반적으로 부유식 해상구조물은 유동이 발생하는 해상에서 부유된 채 사용되는 구조물과 선박을 일컫는다.
부유식 해상구조물은 LNG와 같이 극저온 상태로 적재되는 액체 화물을 저장하는 저장탱크를 가지면서 유동이 발생하는 해상에서 부유된 채 사용되는 구조물과 선박을 모두 포함하는 개념으로, 예를 들어, CLOV FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), LNG FPSO나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 해상 구조물 뿐만 아니라 LNG 수송선이나 LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 선박을 모두 포함한다.
CLOV FPSO는 길이 305 미터, 폭 61 미터에 자체 무게만 11만t으로 하루 16만 배럴의 원유와 650만㎥의 천연가스를 생산할 수 있다. 또한 최대 180만 배럴에 달하는 원유를 저장할 수 있다.
LNG FPSO는, 해저를 시추하여 천연가스를 생산하고, 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 LNG 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 LNG 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨 싣기 위해 사용되는 부유식해상 구조물이다.
또한, LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 LNG 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 부유식 해상 구조물이다.
특히, CLOV FPSO를 포함하는 부유식 구조물의 선체 내부에는 액화된 LNG를 저장하기 위한 LNG 저장탱크가 설치되고, 탑사이드 모듈(Tposide Modele)에는 해저를 시추하여 천연가스를 생산한 후 액화시키는 데에 필요한 각종 설비들이 설치된다.
이러한 각종 설비들은 모듈 형태로 이루어지며, 그 무게가 수천 톤에 달하기도 한다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 각종 설비들은 복잡한 구조로 탑사이드 모듈(100)에 마련되며, 탑사이드 모듈(100)은 오일과 가스가 저장되는 위험영역(hazardous area)과 발전 및 수처리 시설 등이 마련되는 비위험영역(non-hazardous area)으로 구분된다.
탑사이드 모듈(100)의 위험 영역인 프로세스 데크(process deck)에는 휘발성이 강한 탄화수소(hydrocarbon) 가스가 드레인 박스(drain bos)로 역류하여 폭발을 일으킬 수 있는 위험을 방지하기 위하여 시일 포트(seal pot)가 마련된다.
구체적으로 시일 포트는 탑사이드 모듈(100)의 오픈 드레인(open drain)이 모이는 서브 헤더 라인(sub header line)에 마련된다.
하지만 종래 기술의 일 실시 예에 따른 시일 포트의 주변 영역은 시일 포트의 구조 및 형상적 특징으로 인해 복잡한 시설물이 마련된 프로세스 데크 상에서 작업을 할 수 있는 여유 공간이 없었다. 즉 시일 포트 내부의 이물질 제거 등의 유지보수 작업 시 시일 포트로의 접근 및 작업 공간의 확보가 어려워 작업의 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한 매우 무건운 시일 포트를 공간상의 제약이 많은 프로세서 데크에 설치해야하므로 시일 포트를 지지하기에 충분한 강성을 고려해야 한다.
따라서 시일 포트로의 접근이 용이하되 충분한 강성을 지닌 새롭고 진보된 타입의 시일 포트의 개발이 요구된다.
전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
한국실용신안공개공보 제1998-018500호(주식회사 포스코) 1998. 07. 06.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 시일 포트로의 접근이 용이하고 충분한 강성을 지닌 스탠드 타입 시일 포트를 구비한 부유식 해상구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 탑사이드 모듈(Topside Module); 및 상기 탑사이드 모듈의 프로세스 데크(process deck)에 마련되어 탄화수소 가스가 드레인 박스(drain box)로 역류하는 것을 방지하되 일측부에 유지보수 작업시 접근 가능한 접근 공간부가 마련된 시일 포트(seal pot)를 포함하는 부유식 해상구조물이 제공될 수 있다.
상기 시일 포트는, 상기 프로세스 데크의 상측부에 마련되며 상기 접근 공간부를 제외한 영역에 상호 대칭되게 유체 유입부 및 유체 배출부가 마련된 포트 바디; 및 상기 접근 공간부를 제외한 영역의 상기 포트 바디에 마련되어 상기 포트 바디를 지지하는 복수의 지지부를 포함할 수 있다.
상기 유체 유입부의 일측부는 상기 포트 바디의 내측부에 배치되되 상기 일측부의 단부는 상기 포트 바디의 하측 영역에 위치될 수 있다.
상기 복수의 지지부는, 상기 유체 유입부의 하측부 영역의 상기 포트 바디에 마련되는 제1 지지부; 상기 유체 배출부의 하측부 영역의 상기 포트 바디에 마련되는 제2 지지부; 및 상기 접근 공간부와 대향되는 영역의 상기 포트 바디에 마련되되 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부와 등각도로 배치되는 제3 지지부를 포함할 수 있다.
상기 복수의 지지부는, 상기 포트 바디에 결합되는 브래킷; 상기 브래킷의 하단부에 결합되어 상기 브래킷을 지지하는 플레이트; 및 일단부는 상기 플레이트의 하측부에 결합되고 타단부는 상기 프로세스 데크의 상측부에 결합되는 지지레그를 포함할 수 있다.
상기 브래킷은 상기 플레이트와 직각을 이루고, 상기 지지레그는 사각 튜브 형상이되 상기 플레이트의 면적보다 작은 단면 면적을 가질 수 있다.
상기 시일 포트는 상기 포트 바디의 상측부에 마련되어 상기 포트 바디의 내부에 채워지는 가스를 벤트시키는 벤트부를 더 포함할 수 있다.
상기 시일 포트는 상기 포트 바디의 하측부에 마련되는 드레인부를 더 포함할 수 있다.
상기 부유식 해상구조물은 FPSO 또는 FSRU를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 부유식 해상구조물의 탑사이드 모듈(Topside Module)에 마련되어 탄화수소 가스가 드레인 박스(drain box)로 역류하는 것을 방지하는 시일 포트(seal pot)에 있어서, 상기 탑사이드 모듈의 프로세스 데크의 상측부에 마련되며, 일측부에 유지보수 작업시 접근 가능한 접근 공간부가 마련되고, 상기 접근 공간부를 제외한 영역에 상호 대칭되게 유체 유입부 및 유체 배출부가 마련된 포트 바디; 및 상기 접근 공간부를 제외한 영역의 상기 포트 바디에 마련되어 상기 포트 바디를 지지하는 복수의 지지부를 포함하는 시일 포트가 제공될 수 있다.
상기 복수의 지지부는, 상기 포트 바디에 결합되는 브래킷; 상기 브래킷의 하단부에 결합되어 상기 브래킷을 지지하는 플레이트; 및 일단부는 상기 플레이트의 하측부에 결합되고 타단부는 상기 프로세스 데크의 상측부에 결합되는 지지레그를 포함할 수 있다.
상기 포트 바디의 상측부에 마련되어 상기 포트 바디의 내부에 채워지는 가스를 벤트시키는 벤트부를 더 포함할 수 있다.
상기 포트 바디의 하측부에 마련되는 드레인부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 새로운 타입의 시일 포트에 의해 시일 포트로의 접근성이 용이하여 시일 포트의 유지보수 작업을 편리하게 할 수 있고, 시일 포트의 지지 강성이 향상되어 구조적인 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 부유식 해상구조물의 일 예인 FPSO를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상구조물에 마련된 스탠드 타입의 시일 포트를 도시한 정단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상구조물에 마련된 스탠드 타입 시일 포트를 도시한 평면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV선에 따른 단면도이다.
도 5는 스탠드 타입 시일 포트가 탑사이드 모듈에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사용 상태도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 실시 예에서 부유식 구조물은 CLOV FPSO((Floating, Production, Storage and Offloading), LNG FPSO나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 해상 구조물 뿐만 아니라 LNG 수송선이나 LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 선박을 모두 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상구조물에 마련된 스탠드 타입의 시일 포트를 도시한 정단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상구조물에 마련된 스탠드 타입 시일 포트를 도시한 평면도이고, 도 4는 도 2의 IV-IV선에 따른 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 스탠드 타입 시일 포트를 구비한 부유식 해상구조물은, 탑사이드 모듈(100, 도 1 참조, Topside Module)과, 탑사이드 모듈(100)의 프로세스 데크(110, 도 5 참조, process deck)에 마련되어 탄화수소 가스가 드레인 박스(drain box, 미도시)로 역류하는 것을 방지하되 일측부에 유지보수 작업시 접근 가능한 접근 공간부(211)가 마련된 시일 포트(200, seal pot)를 구비한다.
탑사이드 모듈(100)에는, 해저를 시추하여 천연가스를 생산한 후 액화시키는 데에 필요한 각종 설비(C, 도 5 참조)들이 설치되며, 탑사이드 모듈(100) 영역은 크게 오일과 가스가 저장되는 위험영역(hazardous area)과 발전 및 수처리 시설 등이 마련되는 비위험영역(non-hazardous area)으로 구분(도 1 참조)된다.
시일 포트(200)는, 탑사이드 모듈(100)의 위험영역인 프로세스 데크(110, 도 5 참조, process deck)의 상측부에 마련되어 휘발성이 강한 탄화수소(hydrocarbon) 가스가 드레인 박스(drain boa)로 역류하여 폭발을 유발할 수 있는 위험을 미리 방지하는 역할을 한다.
또한 시일 포트(200)는 일측부에 마련되는 접근 공간부(211)에 의해 공간의 제약이 많은 프로세스 데크(110)의 상측부에 설치되어도 시일 포트(200) 내부의 이물질 제거 등의 유지보수 작업 시 접근성이 용이하여 유지보수 작업을 편리하게 할 수 있다.
본 실시 예에서 접근 공간부(211)라 함은, 도 4에 도시된 바와 같이, 포트 바디(210)의 외주면에 복수의 지지부(220), 벤트부(230) 등 포트 바디(210)로의 접근을 방해하는 물체가 설치되지 않은 영역을 가리킨다.
나아가 시일 포트(200)는 포트 바디(210)를 지지하는 복수의 지지부(220) 및 복수의 지지부(220)의 배치 구조에 의해 구조적으로 충분한 강성을 가지므로 안정성이 향상된다.
그리고 본 실시 예에서 시일 포트(200)는 프로세스 데크(110)의 상측부에 세워져서 설치되는 스탠드 타입의 시일 포트이다.
이제 시일 포트(200)에 대해 상세 설명하면, 시일 포트(200)는 프로세스 데크(110)의 상측부에 마련되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 접근 공간부(211)를 제외한 영역에 상호 대칭되게 유체 유입부(212) 및 유체 배출부(213)가 마련된 포트 바디(210)와, 접근 공간부(211)를 제외한 영역의 포트 바디(210)에 마련되어 포트 바디(210)를 지지하는 복수의 지지부(220)와, 포트 바디(210)의 상측부에 마련되어 포트 바디(210)의 내부에 채워지는 가스를 벤팅(venting)시키는 벤트부(230)와, 포트 바디(210)의 하측부에 마련되는 드레인부(240)를 포함한다.
시일 포트(200)의 포트 바디(210)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 내부가 비어있으며, 그 내부에는 탄화수소 가스와 탑사이드 모듈(100)의 슬러지(sludge)가 유체 유입부(212)를 통해 유입된 후 유체 배출부(213)를 통해 배출된다.
본 실시 예에서 유체 유입부(212)의 일측부는 탄화수소 가스와 슬러지의 낙차를 최소로 하고 유입되는 탄화수소 가스 및 슬러지의 역류를 방지하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 포트 바디(210)의 내측부에 배치되되 그 일측부의 단부는 포트 바디(210)의 하측 영역에 위치되도록 마련될 수 있다.
그리고 유체 유입부(212)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 외부 라인과의 연결을 위한 제1 플랜지(212a)와, 제1 플랜지(212a)의 일단부에 결합되는 수평파이프(212b)와, 수평파이프(212b)의 일단부에 결합되는 엘보(212c)와, 일측부는 엘보(212c)에 결합되고 타측부는 포트 바디(210)의 내벽부에 파이프 브래킷(212e)에 의해 고정되는 수직파이프(212d)를 포함한다.
한편 본 실시 예에서 유체 유입부(212)의 제1 플랜지(212a) 및 수평파이프(212b)의 바닥부는, 도 2에 도시된 바와 같이, 유체 배출부(213)의 바닥부 보다 높게 배치(H)되는 데, 이 경우 유입되는 슬러지가 유체 유입부(212)로 역류되는 것을 방지하면서 포트 바디(210)의 체적 용량을 최대한으로 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
시일 포트(200)의 복수의 지지부(220)는, 무거운 하중의 포트 바디(210)를 충분한 강성으로 지지할 수 있도록, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 유체 유입부(212)의 하측부 영역의 포트 바디(210)에 마련되는 제1 지지부(220a)와, 유체 배출부(213)의 하측부 영역의 포트 바디(210)에 마련되는 제2 지지부(220b)와, 접근 공간부(211)와 대향되는 영역의 포트 바디(210)에 마련되되 제1 지지부(220a) 및 제2 지지부(220b)와 등각도로 배치되는 제3 지지부(220c)를 포함한다.
그리고 복수의 지지부(220)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 포트 바디(210)에 결합되는 브래킷(221)과, 브래킷(221)의 하단부에 결합되어 브래킷(221)을 지지하는 플레이트(222)와, 상단부는 플레이트(222)의 하측부에 결합되고 하단부는 프로세스 데크(110)의 상측부에 결합되는 지지레그(223)를 포함한다.
본 실시 예에서 브래킷(221)과 플레이트(222)와 지지레그(223)는 상호 간에 충분한 강성과 지지력을 가지도록 브래킷(221)은 플레이트(222)와 직각을 이루도록 결합되고, 지지레그(223)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 사각 튜브 형상이되 플레이트(222)의 면적보다 작은 단면 면적을 가질 수 있다.
덧붙여 지지레그(223)의 하단부는 프로세스 데크(110)의 상측부에 용접 결합 방식으로 결합될 수 있다.
시일 포트(200)의 벤트부(230)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 포트 바디(210)의 상측부에 결합되어 포트 바디(210)의 내부에 채워지는 가스를 벤팅(venting)시키는 것으로서, 플랜지 타입의 파이프일 수 있다.
시일 포트(200)의 드레인부(240)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 포트 바디(210)의 하측부에 마련되어 포트 바디(210)의 내부로 유입되는 물과 기름 성분이 슬롭 탱크(slop tank)로 드레인되도록 하는 것으로서, 포트 바디(210)의 하측부에 결합되는 드레인 파이프(241)와, 드레인 파이프(241)의 하단부에 결합되는 드레인 엘보(242)와, 드레인 엘보(242)의 단부에 결합되는 드레인 플랜지(243)를 포함한다.
한편 본 실시 예에서 시일 포트(200)는 포트 바디(210)의 상측부에 탈착 가능하게 결합되어 포트 바디(210)의 상측부를 밀폐하며 손잡이(251)가 마련된 바디캡(250)과, 바디캡(250)과 포트 바디(210)의 상측부 사이에 배치되는 실링부재(260)를 더 포함한다.
도 5는 스탠드 타입 시일 포트가 탑사이드 모듈에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사용 상태도이다. 참고로 도 5에는 프로세스 데크(110)에 일부 설비(C)들이 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 실시 예에서 시일 포트(200)는 탑사이드 모듈(100)의 위험영역 즉 오일과 가스가 저장되며 공간의 제약이 많은 프로세스 데크(110)의 상측부에 마련되더라도, 도 5에 도시된 바와 같이, 접근 공간부(211)에 의해 시일 포트(200)로의 접근이 용이하여 시일 포트(200)의 유지보수 작업을 편리하게 할 수 있는 이점이 있다.
또한 포트 바디(210)가 구조적으로 충분한 강성을 갖는 복수의 지지부(220)에 의해 지지되므로 지지력면에서 안정성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 탑사이드 모듈 110 : 프로세스 데크
200 : 시일 포트 210 : 포트 바디
220 : 복수의 지지부 230 : 벤트부
240 : 드레인부 250 : 바디캡
260 : 실링부재

Claims (13)

  1. 탑사이드 모듈(Topside Module); 및
    상기 탑사이드 모듈의 프로세스 데크(process deck)에 마련되어 탄화수소 가스가 드레인 박스(drain box)로 역류하는 것을 방지하되 일측부에 유지보수 작업시 접근 가능한 접근 공간부가 마련된 시일 포트(seal pot)를 포함하며,
    상기 시일 포트는,
    상기 프로세스 데크의 상측부에 마련되며 상기 접근 공간부를 제외한 영역에 상호 대칭되게 유체 유입부 및 유체 배출부가 마련된 포트 바디; 및
    상기 접근 공간부를 제외한 영역의 상기 포트 바디에 마련되어 상기 포트 바디를 지지하는 복수의 지지부를 포함하는 부유식 해상구조물.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 유체 유입부의 일측부는 상기 포트 바디의 내측부에 배치되되 상기 일측부의 단부는 상기 포트 바디의 하측 영역에 위치되는 것을 특징으로 하는 부유식 해상구조물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 지지부는,
    상기 유체 유입부의 하측부 영역의 상기 포트 바디에 마련되는 제1 지지부;
    상기 유체 배출부의 하측부 영역의 상기 포트 바디에 마련되는 제2 지지부; 및
    상기 접근 공간부와 대향되는 영역의 상기 포트 바디에 마련되되 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부와 등각도로 배치되는 제3 지지부를 포함하는 부유식 해상구조물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 지지부는,
    상기 포트 바디에 결합되는 브래킷;
    상기 브래킷의 하단부에 결합되어 상기 브래킷을 지지하는 플레이트; 및
    일단부는 상기 플레이트의 하측부에 결합되고 타단부는 상기 프로세스 데크의 상측부에 결합되는 지지레그를 포함하는 부유식 해상구조물.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 브래킷은 상기 플레이트와 직각을 이루고, 상기 지지레그는 사각 튜브 형상이되 상기 플레이트의 면적보다 작은 단면 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 부유식 해상구조물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 시일 포트는 상기 포트 바디의 상측부에 마련되어 상기 포트 바디의 내부에 채워지는 가스를 벤트시키는 벤트부를 더 포함하는 부유식 해상구조물.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 시일 포트는 상기 포트 바디의 하측부에 마련되는 드레인부를 더 포함하는 부유식 해상구조물.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 부유식 해상구조물은 FPSO 또는 FSRU를 포함하는 부유식 해상구조물.
  10. 부유식 해상구조물의 탑사이드 모듈(Topside Module)에 마련되어 탄화수소 가스가 드레인 박스(drain box)로 역류하는 것을 방지하는 시일 포트(seal pot)에 있어서,
    상기 탑사이드 모듈의 프로세스 데크(process deck)의 상측부에 마련되며, 일측부에 유지보수 작업시 접근 가능한 접근 공간부가 마련되고, 상기 접근 공간부를 제외한 영역에 상호 대칭되게 유체 유입부 및 유체 배출부가 마련된 포트 바디; 및
    상기 접근 공간부를 제외한 영역의 상기 포트 바디에 마련되어 상기 포트 바디를 지지하는 복수의 지지부를 포함하는 시일 포트.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 복수의 지지부는,
    상기 포트 바디에 결합되는 브래킷;
    상기 브래킷의 하단부에 결합되어 상기 브래킷을 지지하는 플레이트; 및
    일단부는 상기 플레이트의 하측부에 결합되고 타단부는 상기 프로세스 데크의 상측부에 결합되는 지지레그를 포함하는 시일 포트.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 포트 바디의 상측부에 마련되어 상기 포트 바디의 내부에 채워지는 가스를 벤트시키는 벤트부를 더 포함하는 시일 포트.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 포트 바디의 하측부에 마련되는 드레인부를 더 포함하는 시일 포트.
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