CN117508467A - 一种易维修液货船底墩结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种易维修液货船底墩结构,包括外底板、内底板构成的双层舱底结构,船体内在船艏至船尾的中心连线上设置的纵向槽型舱壁,纵向槽型舱壁的底部为底墩结构,底墩结构内不设置内底板;底墩结构包括立板、底墩侧板、底墩顶板,立板设置在内底板、外底板之间,两侧立板上侧对称连接设置底墩侧板,两侧底墩顶板上部设置底墩顶板;底墩结构在内底板上侧形成梯形状结构;底墩结构内还设有多个纵向撑骨,纵向撑骨均匀的分布在立板、底墩侧板、内底板上。本发明的底墩结构与常规布置相比,常规内底结构在底墩结构内部带有内底纵骨的内底板,本发明将底墩结构内的内底板去除,改为在各个肋位上的强框架处有平面板结构。
Description
技术领域
本发明涉及船体制造技术领域,具体是指一种易维修液货船底墩结构。
背景技术
MR50000吨成品油/化学品液货船,具有船宽大、型深高、无顶边舱的特点。液货船货舱结构设计,为了满足船体总纵强度要求,甲板、双层底和底边舱区域为纵骨架式,底边舱以上舷侧结构为横骨架式。
内底板(inner bottom plating)是指船舶双层底的顶板。在正常情况下,双层底中用来装载燃油、淡水或压载水;而当船底外板损伤时,内底板要防止水进入船舱内,因此它必须是水密的。内底板与两舷舭部外板连接的列板,称内底边板。为了让人员进入双层底,在内底板上要开设人孔,并设置水密盖。双层底带底墩结构设计时,一般内底板在底墩的位置内也是连续的,如图1所示,通常内底板在底墩位置内由船艏延伸至船尾,而底墩覆盖在其上,并底墩上沿船体纵向设置舱壁,内底板上侧与底墩之间形成上隔仓,在作为压载舱使用时,该隔仓内积水不易排出,而且在建造、维修时对其内部进行防腐、油漆维护也较为困难。
综合考虑船东需求反馈信息,紧紧把握当前船舶绿色化,液货船与常规散货船有很大不同,根据结构共同规范中双壳油船典型布置要求。围绕现有MR油船在空船重量、性能指标等方面,有针对性的开展结构优化设计,进一步减少结构构件数和空船重量。
鉴于以上,有必要提出一种易维修液货船底墩结构来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题,而提供一种易维修液货船底墩结构。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种易维修液货船底墩结构,包括外底板、内底板构成的双层舱底结构,船体内在船艏至船尾的中心连线上设置的纵向槽型舱壁,纵向槽型舱壁的底部为底墩结构,所述底墩结构包括普通底墩构型和强底墩构型;
所述底墩结构包括立板、底墩侧板、底墩顶板,立板设置在内底板、外底板之间,两侧立板上侧对称连接设置底墩侧板,两侧底墩顶板上部设置底墩顶板;底墩结构在内底板上侧形成梯形状结构,使外底板、立板、底墩侧板、底墩顶板形成包围的围框结构;所述底墩结构内还设有多个纵向撑骨,纵向撑骨均匀的分布在立板、底墩侧板、内底板上;
在船体纵轴上,两侧底墩侧板、底墩顶板与底墩结构两侧的内底板相连接形成密闭的双层舱底结构的内底。
进一步的,所述强底墩构型设置于船体的各个肋位处,普通底墩构型设置于船体相邻两个肋位之间。
进一步的,所述强底墩构型还包括立撑板、平面板,所述立撑板设置在围框结构内,立撑板的形状与围框结构所包围的形状相同,所述立撑板边缘设有与纵向撑骨位置相对应的避让孔,所述避让孔一侧与纵向撑骨相焊接形成焊接边;所述平面板的两端连接在两侧底墩侧板下端,平面板呈水平设置在立撑板的两侧。
进一步的,所述立撑板上设有多个减轻孔,所述减轻孔为800×600的圆角矩形状。
进一步的,所述普通底墩构型的围框结构内部为中空设计,在底墩侧板和底墩顶板形成的梯形区域内设有弧形承板,所述弧形承板的下端固定在最上侧的纵向撑骨上。
进一步的,与所述强底墩构型相对应位置设有强顶墩构型,所述强顶墩构型包括倒置等腰梯形状的顶墩围板,所述顶墩围板内壁设有若干纵向撑骨,还包括顶墩撑板,所述顶墩撑板与顶墩围板形状相同焊接在其内壁;强顶墩构型上部连接设有甲板强横梁。
一种易维修液货船底墩结构的包面处理及涂装工艺,包括以下步骤:
(a)首先对权利要求1所述的围框结构的内顶面覆盖遮盖保护结构,遮盖保护结构覆盖范围为底墩侧板、底墩顶板以及立板上沿1.0m,在内底板下端面以及上侧纵向撑骨表面覆盖遮盖保护结构;
(b)对外底板和下侧纵向撑骨以及采用碳钢材质的区域使用钢砂进行冲砂处理;
(c)在碳钢区域表面处理清洁报验后,对步骤(1)中不锈钢区域及相邻1.0m碳钢材质区域使用非金属磨料进行冲砂处理,为保证表面清洁质量,其余碳钢区域再用非金属磨料进行扫砂处理;
(d)分段涂装施工,采用含有9%铝粉的纯环氧涂料对压载水舱和底墩、顶墩内进行喷涂,该涂料选用0.66-0.79mm的喷嘴,采用无气喷涂方式进行施工,且喷嘴处的输出流体总压力不低于211kg/cm2;在施工过程中通过控制喷枪移动速度及实时湿膜厚度,使其在干燥后可达到规定的干膜厚度;对于喷涂难以达到规定膜厚的区域,焊缝、自由边、球扁钢须进行预涂施工,应采用刷涂方式进行;
(e)合龙后表面处理,合龙焊缝:使用动力工具打磨至Sa2级标准;分段合龙后的涂装施工,针对合龙焊缝和机械损伤、火工及热作业造成破坏的区域进行涂层修复。
进一步的,对于碳钢区域表面使用钢丸磨料喷砂至Sa2.5级标准,其粗糙度需满足30-75μm的要求;
压载水舱、底墩结构的不锈钢表面使用棕刚玉磨料喷砂,粗糙度值为50μm,局部不低于40μm的要求;
所述遮盖保护结构为:在对碳钢区域进行喷砂处理前,使用塑料布覆盖不锈钢部位,再用胶合板和木块压紧塑料布,以保护不锈钢材质。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明的底墩结构与常规布置相比,常规内底结构在底墩结构内部带有内底纵骨的内底板,本发明将底墩结构内的内底板去除,改为在各个肋位上的强框架处有平面板结构。
2、因底墩结构内平面距中1540框架内没有内底结构,相比现有的设计,依照本设计建造的船重量轻,强度满足规范中衡准要求,并经过船级社的认可,还减少了底墩内及纵骨的压载舱的油漆使用量,还有船舶交付后此处的油漆维护用量,并且不会在底墩结构内形成隔仓,对于该处内部维护和保养也方便。
3、由于在底墩结构内取消了内底板的设置,则此处少了积水的可能,同时排水更方便。
附图说明
图1为现有技术中的底墩结构的横截面结构示意图;
图2为本发明一种易维修液货船底墩结构在内底板水平面处的俯视图;
图3为本发明中普通底墩构型的结构示意图;
图4为本发明中强底墩构型的结构示意图;
图5为本发明中对双层舱底结构的表面处理流程图;
图6为本发明中对双层舱底结构的遮盖保护结构示意图;
图中:1、外底板;2、内底板;3、双层舱底结构;4、纵向槽型舱壁;5、普通底墩构型;6、强底墩构型;7、立板;8、底墩侧板;9、底墩顶板;10、纵向撑骨;11、立撑板;12、平面板;13、避让孔;14、焊接边;15、减轻孔;16、弧形承板;17、强顶墩构型;18、顶墩围板;19、顶墩撑板;20、甲板强横梁;21、遮盖保护结构。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
一种易维修液货船底墩结构,如图1所示,与现有技术相同的时包括外底板1、内底板2构成的双层舱底结构3,船体内在船艏至船尾的中心连线上设置的纵向槽型舱壁4,区别在于,图1中在纵向操行舱壁底部设置的底墩结构内也铺设内底板2,该内底板2由船艏延伸至船尾。本发明如图2所示在底墩结构内不设置内底板2,其整体结构为在船体纵轴上,由两侧底墩侧板8、底墩顶板9与底墩结构两侧的内底板2相连接形成密闭的双层舱底结构3的内底。取消了内底板2的设置可以大量节省钢材用量,同时也减少了油漆使用量和对该处的维护过程,有效减少船舶运营、维护费用;由于去除了底墩结构内部的内底板2设置,避免了在底墩结构内形成隔仓,从而减少压载水的残余量,使压载水排水更方便更彻底,也使船舶对货物的载重量增加。
如图3、4所示,所述底墩结构包括普通底墩构型5和强底墩构型6;所述底墩结构包括立板7、底墩侧板8、底墩顶板9,立板7设置在内底板2、外底板1之间,两侧立板7上侧对称连接设置底墩侧板8,两侧底墩顶板9上部水平设置底墩顶板9;底墩结构在内底板2上侧形成梯形状结构,使外底板1、立板7、底墩侧板8、底墩顶板9形成包围的围框结构,可以理解的是,船体沿纵向中心线方向设置的纵向槽型舱壁4将船体内分成两侧的隔仓,在底墩结构内取消了内底板2,由两侧的底墩侧板8与两侧的内底板2相连接,使底墩侧板8与底墩顶板9形成内底板2,底墩结构的壳体与内底板2连接与外底板1构成双层舱底结构3。底墩结构内还设有多个纵向撑骨10,纵向撑骨10均匀的分布在立板7、底墩侧板8、内底板2上;如图3、4所示,纵向撑骨10不仅设置在底墩结构的内部,而是在双层舱底结构3内广泛分布,用于增加船体的侧向刚度。
液货船与常规散货船相比,双层低及底边舱结构相类似,但是没有顶边舱,且甲板开口较大,形深较高,这些特点使得货舱上部区域结构(甲板边板、舷顶外板及骨架)等强度偏弱,特别是货舱开口区域舱口围板下横向强构件及相邻结构,需要在设计时予以重点关注。实船设计舱口围板下的强横梁与甲板强横梁20、外板强肋骨及货舱双层底及底边舱的强框构成环形结构,增大货舱上部整体横向刚度,提高货舱开口区域结构抗疲劳强度,如图4所示。如图2所示,所述强底墩构型6设置于船体的各个肋位处,普通底墩构型5设置于船体相邻两个肋位之间。
具体的,如图4所示,所述强底墩构型6还包括立撑板11、平面板12,所述立撑板11设置在围框结构内,立撑板11的形状与围框结构所包围的形状相同,立撑板11为垂直设置在围框结构内对船体提供良好的纵向支撑力,所述立撑板11边缘设有与纵向撑骨10位置相对应的避让孔13,所述避让孔13一侧与纵向撑骨10相焊接形成焊接边14,避让孔13让出纵向撑骨10的位置并且可以与之焊接连接形成整体,有效提高整体强度;所述平面板12的两端连接在两侧底墩侧板8下端,平面板12呈水平设置在立撑板11的两侧。为了尽可能地增大货舱舱容,在设计时尽可能地减少槽型舱壁上下端顶墩和底墩的尺度,同时由于该船型深及型宽较常规散货船偏大,因此槽型舱壁的设计具有一定的复杂性和特殊性;
顶墩和底墩形状结构形式决定了槽型舱壁的跨距大小,在计算槽型舱壁板厚、槽宽和槽深(槽型尺寸)时,相同位置的计算压头一样,跨距起到决定性作用。确定顶墩和底墩形状与槽型舱壁板厚和槽型尺寸是一项不断优化的过程,取决于槽型舱壁(含顶墩和底墩)结构重量与舱容最大化之间的合理取舍。本实施例中,底墩结构中不设置内底板2,采用桁材式结构支撑,保证结构强度的前提下,避免可底墩结构内形成分隔腔室,有效避免底墩结构内积水,使双层舱底内形成的压载水舱可以将水有效排净;也可以减小底墩形状,以最大限度的保证总舱容的设计指标。
为了减轻总体质量,在所述立撑板11上设有多个减轻孔15,所述减轻孔15为800×600的圆角矩形状。
相类似的,所述普通底墩构型5的围框结构内部为中空设计,在底墩侧板8和底墩顶板9形成的梯形区域内设有弧形承板16;弧形撑板沿纵轴方向均匀间隔设置,不同底墩构型连接在强底墩构型6之间使图2中贯穿船体纵轴的底墩结构与两侧的内底板2连接形成整体密封的内底板2,所述弧形承板16的下端固定在最上侧的纵向撑骨10上,通过弧形撑板可以有效保证普通底墩构型5的支撑强度。
如图4所示,与所述强底墩构型6相对应位置设有强顶墩构型17,所述强顶墩构型17包括倒置等腰梯形状的顶墩围板18,强底墩构型6与强顶墩构型17之间连接设置纵向隔板共同形成纵向槽型舱壁4,其起到对船体内部空间的分隔和支撑的作用,相类似的,在顶墩围板18内壁设有若干纵向撑骨10,还包括顶墩撑板19,所述顶墩撑板19与顶墩围板18形状相同焊接在其内壁;强顶墩构型17上部连接设有甲板强横梁20,甲板强横梁20设置在甲板面的上侧,其与双层舱底结构3、底边舱、外板加强肋骨构型环形结构,从而增大船体上部整体的横向刚度,保持整体的稳定性。
一种易维修液货船底墩结构的包面处理及涂装工艺,MR50000吨成品油/化学品液货船货舱区域主要分布液货舱、液货舱之间的隔离空舱(包括纵向槽形舱壁)及双层底和舷侧的压载水舱等。具体的舱室分布液货舱的边界全部由2205不锈钢构成,不锈钢接触液货的一面可直接接触成品油或化学品,因此不需要施加涂层进行保护;而分布于液货舱周围的压载水舱则由碳钢和2205不锈钢共同构成,且接触海水或海洋大气,因此需要对压载水舱的不锈钢钢板进行表面处理和施加适当的涂层,以保护不锈钢材料
根据建造要求,不锈钢表面处理不同于碳钢,须使用特定磨料。碳钢表面处理使用的磨料为钢丸,材质与碳钢相近;而不锈钢则须使用非金属磨料进行表面处理,且须避免碳钢材质对不锈钢的污染。该船选用在非金属磨料中硬度较大的棕刚玉磨料。压载水舱碳钢表面使用钢丸磨料喷砂至Sa2.5级标准,根据保护涂层性能标准规定,
其粗糙度须满足30-75μm的要求;压载水舱的不锈钢表面使用棕刚玉磨料喷砂,根据建造规格书,须达到典型粗糙度值为50μm、局部不低于40μm的要求。含有不锈钢的压载水舱表面涂装要求
分段表面处理:
舷侧及双层舱底结构3压载水舱分段由碳钢和不锈钢构成,整个分段不锈钢占比不大,但不锈钢必须使用非金属磨料进行喷砂处理,因此可与碳钢分开进行表面处理。该船的中舷侧和双层底分段使用两级遮盖法进行表面处理。两级遮盖法指针对同一舱室部位,根据其构成材质的差别,分两次进行表面处理,并在第一次表面处理前对第二次需要处理的区域及其周边区域采取遮盖保护措施,不仅可满足表面处理质量的技术和规范要求,而且可缩短建造周期、节约建造成本。具体方法为:碳钢材质区域使用钢砂进行冲砂处理,不锈钢区域及相邻1.0m内碳钢材质区域采用遮盖保护结构21;在碳钢区域表面处理清洁报验后,对不锈钢区域及相邻1.0m碳钢材质区域使用非金属磨料进行冲砂处理,为保证表面清洁质量,其余碳钢区域再用非金属磨料进行扫砂处理。表面处理流程如图5所示。
分段不锈钢区域遮盖保护结构21如图6所示,分界线以上为不锈钢区域,其余部分为碳钢区域。在对碳钢区域进行喷砂处理前,使用塑料布覆盖不锈钢部位,再用胶合板和木块压紧塑料布,以保护不锈钢材质。
分段涂装施工:
Intershield 300是一种浅色、耐磨且含有9%铝粉的纯环氧涂料,具有较好的长期防锈保护和低温施工性能,可直接施加于经机械处理的车间底漆或经适当表面处理的裸露钢板上。该油漆由基料和固化剂组成,基料和固化剂分装在两个容器中,成组供应;基料含有铝粉,因此在使用前须采用动力搅拌器进行搅拌,使其成分均匀分布;再加入固化剂,并采用动力搅拌器彻底搅拌均匀。喷涂该涂料须选用0.66-0.79mm的喷嘴,采用无气喷涂方式进行施工,且喷嘴处的输出流体总压力不低于211kg/cm2。在施工过程中通过控制喷枪移动速度及实时湿膜厚度,使其在干燥后可达到规定的干膜厚度。对于喷涂难以达到规定膜厚的区域,如焊缝、自由边、球扁钢等,须进行预涂施工,应采用刷涂方式进行。
合龙后的表面处理:
根据IMO MSC.215(82)要求,合龙后的表面处理如下:
(1)合龙焊缝:使用动力工具打磨至Sa2级标准;若有条件,则使用冲砂方式处理至Sa2.5级标准。
(2)其他涂层破损:①破损占总舱面积2%以下,使用动力工具打磨至Sa3级标准;②连续破损面积超25m2或破损占总舱面积2%以上,须使用冲砂方式处理至Sa2.5级标准。在进行表面处理前,需要对压载水舱的涂层进行整舱破损评估,根据评估结果,制订表面处理采用的施工方式。破损评估参照ISO4628-32003标准。
合龙后的表面处理工具包括磨料和动力工具。碳钢可使用金属磨料和非金属磨料;不锈钢使用非金属磨料。碳钢可使用金属盘、钢丝刷等常规打磨处理工具;不锈钢使用非金属沙盘。合龙后的表面处理须将碳钢区域与不锈钢区域分开进行施工。碳钢区域按照船厂的惯例进行施工。不锈钢区域若需要进行冲砂处理,则磨料必须采用非金属磨料;若需要进行打磨处理,则打磨工具必须为不锈钢专用打磨工具,不可与用于碳钢的打磨工具混用。
合龙后的涂装施工:
压载水舱合龙后的涂装施工,针对合龙焊缝和其他由于机械损伤、火工及热作业造成破坏的区域,通过适当的处理方式进行涂层修补。其施工要点如下:
(1)涂层的破损区域或焊缝处,用打磨机去除锈蚀及老化失效的油漆,若有需要则用真空冲砂枪或小砂枪进行表面处理。
(2)新老涂层搭接区域须用砂纸或沙盘磨出坡度,保证新老涂层的结合力。
(3)用纸胶带标识需要修补的区域,减少涂层过喷。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种易维修液货船底墩结构,包括外底板(1)、内底板(2)构成的双层舱底结构(3),船体内在船艏至船尾的中心连线上设置的纵向槽型舱壁(4),其特征在于,纵向槽型舱壁(4)的底部为底墩结构,所述底墩结构包括普通底墩构型(5)和强底墩构型(6);
所述底墩结构包括立板(7)、底墩侧板(8)、底墩顶板(9),立板(7)设置在内底板(2)、外底板(1)之间,两侧立板(7)上侧对称连接设置底墩侧板(8),两侧底墩顶板(9)上部设置底墩顶板(9);底墩结构在内底板(2)上侧形成梯形状结构,使外底板(1)、立板(7)、底墩侧板(8)、底墩顶板(9)形成包围的围框结构;所述底墩结构内还设有多个纵向撑骨(10),纵向撑骨(10)均匀的分布在立板(7)、底墩侧板(8)、内底板(2)上;
在船体纵轴上,两侧底墩侧板(8)、底墩顶板(9)与底墩结构两侧的内底板(2)相连接形成密闭的双层舱底结构(3)的内底。
2.根据权利要求1所述的一种易维修液货船底墩结构,其特征在于,所述强底墩构型(6)设置于船体的各个肋位处,普通底墩构型(5)设置于船体相邻两个肋位之间。
3.根据权利要求1所述的一种易维修液货船底墩结构,其特征在于,所述强底墩构型(6)还包括立撑板(11)、平面板(12),所述立撑板(11)设置在围框结构内,立撑板(11)的形状与围框结构所包围的形状相同,所述立撑板(11)边缘设有与纵向撑骨(10)位置相对应的避让孔(13),所述避让孔(13)一侧与纵向撑骨(10)相焊接形成焊接边(14);所述平面板(12)的两端连接在两侧底墩侧板(8)下端,平面板(12)呈水平设置在立撑板(11)的两侧。
4.根据权利要求3所述的一种易维修液货船底墩结构,其特征在于,所述立撑板(11)上设有多个减轻孔(15),所述减轻孔(15)为800×600的圆角矩形状。
5.根据权利要求1所述的一种易维修液货船底墩结构,其特征在于,所述普通底墩构型(5)的围框结构内部为中空设计,在底墩侧板(8)和底墩顶板(9)形成的梯形区域内设有弧形承板(16),所述弧形承板(16)的下端固定在最上侧的纵向撑骨(10)上。
6.根据权利要求2或3所述的一种易维修液货船底墩结构,其特征在于,与所述强底墩构型(6)相对应位置设有强顶墩构型(17),所述强顶墩构型(17)包括倒置等腰梯形状的顶墩围板(18),所述顶墩围板(18)内壁设有若干纵向撑骨(10),还包括顶墩撑板(19),所述顶墩撑板(19)与顶墩围板(18)形状相同焊接在其内壁;强顶墩构型(17)上部连接设有甲板强横梁(20)。
7.一种易维修液货船底墩结构的包面处理及涂装工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(a)首先对权利要求1所述的围框结构的内顶面覆盖遮盖保护结构(21),遮盖保护结构(21)覆盖范围为底墩侧板(8)、底墩顶板(9)以及立板(7)上沿1.0m,在内底板(2)下端面以及上侧纵向撑骨(10)表面覆盖遮盖保护结构(21);
(b)对外底板(1)和下侧纵向撑骨(10)以及采用碳钢材质的区域使用钢砂进行冲砂处理;
(c)在碳钢区域表面处理清洁报验后,对步骤(1)中不锈钢区域及相邻1.0m碳钢材质区域使用非金属磨料进行冲砂处理,为保证表面清洁质量,其余碳钢区域再用非金属磨料进行扫砂处理;
(d)分段涂装施工,采用含有9%铝粉的纯环氧涂料对压载水舱和底墩、顶墩内进行喷涂,该涂料选用0.66-0.79mm的喷嘴,采用无气喷涂方式进行施工,且喷嘴处的输出流体总压力不低于211kg/cm2;在施工过程中通过控制喷枪移动速度及实时湿膜厚度,使其在干燥后可达到规定的干膜厚度;对于喷涂难以达到规定膜厚的区域,焊缝、自由边、球扁钢须进行预涂施工,应采用刷涂方式进行;
(e)合龙后表面处理,合龙焊缝:使用动力工具打磨至Sa2级标准;分段合龙后的涂装施工,针对合龙焊缝和机械损伤、火工及热作业造成破坏的区域进行涂层修复。
8.根据权利要求7所述的一种易维修液货船底墩结构的包面处理及涂装工艺,其特征在于,对于碳钢区域表面使用钢丸磨料喷砂至Sa2.5级标准,其粗糙度需满足30-75μm的要求;
压载水舱、底墩结构的不锈钢表面使用棕刚玉磨料喷砂,粗糙度值为50μm,局部不低于40μm的要求;
所述遮盖保护结构(21)为:在对碳钢区域进行喷砂处理前,使用塑料布覆盖不锈钢部位,再用胶合板和木块压紧塑料布,以保护不锈钢材质。
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CN118457797A (zh) * | 2024-06-05 | 2024-08-09 | 南通中远海运川崎船舶工程有限公司 | 一种散货轮底墩内污水阀维修的通行结构及方法 |
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