(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気発生器における管板の管板面を覆う板体をなし、前記管板に設けられた所定の穴部に対応する係止穴を有する保護カバーと、
前記管板の所定の穴部および前記保護カバーの係止穴に挿通され、前記保護カバーを前記管板に支持する支持部材と、
を備え、
前記支持部材は、前記管板の穴部に挿入されるブラシ状の挿入部と、前記挿入部に取り付けられて前記穴部の外側に突出され、前記保護カバーの係止穴に挿通される係止部とで構成されていることを特徴とする保護装置。
【請求項２】
前記支持部材の前記係止部に挿通穴が形成されており、当該挿通穴に挿通されて前記支持部材を前記管板の穴部から引き抜く引抜治具を備えることを特徴とする請求項１に記載の保護装置。
【請求項３】
前記保護カバーは、複数に分割形成されており、前記管板面を覆う場合に一部が重なり設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の保護装置。
【請求項４】
前記保護カバーの前記管板面側に配置され、当該管板面を覆うシート体をなし、前記管板に設けられた所定の穴部に対応する係止穴を有して前記支持部材により支持される防湿用シートを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の保護装置。
【請求項５】
管板に伝熱管を挿入固定した状態で前記管板に水室鏡を取り付ける蒸気発生器製造方法であって、
前記管板の水室側の管板面を覆う態様で当該管板面に請求項１〜４のいずれか一つに記載の保護装置を取り付ける工程と、
次に、前記管板と前記水室鏡とを溶接する工程と、
次に、前記管板と前記水室鏡との溶接部を覆う局部熱処理炉を配置し、当該溶接部を熱処理する工程と、
を含むことを特徴とする蒸気発生器製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気発生器の製造時において管板を保護するための保護装置、および当該保護装置を用いた蒸気発生器製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１および特許文献２は、蒸気発生器の水室内面を養生するための装置や方法について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平１−８１４０２号公報
【特許文献２】特開２０００−１８９７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１や特許文献２に記載されている装置や方法では、製造後の蒸気発生器における水室内面を養生するためのものであるが、蒸気発生器の製造時において、管板面の保護、および管板に形成された管穴や当該管穴に挿通された伝熱管の穴を含む管板の穴部への異物の侵入を防ぐことが望まれている。また、管板に水室鏡を取り付けた後に、その溶接部分の熱処理を行うが、このときに高温空気が伝熱管内に流入した場合は伝熱管によって熱交換が行われ熱効率が下がることや、伝熱管ならびに周囲の部位に温度差および熱膨張差が発生する不具合が発生する場合があることから、これを防止する必要がある。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、蒸気発生器の製造時において管板を保護することのできる保護装置、および当該保護装置を用いた蒸気発生器製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、第１の発明の保護装置は、蒸気発生器における管板の管板面を覆う板体をなし、前記管板に設けられた所定の穴部に対応する係止穴を有する保護カバーと、前記管板の所定の穴部および前記保護カバーの係止穴に挿通され、前記保護カバーを前記管板に支持する支持部材と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この保護装置によれば、保護カバーにより、管板面を保護し、管板の穴部への異物の侵入を防止することができる。しかも、支持部材により管板の穴部を利用して保護カバーを管板に支持することで、保護カバーを管板に支持する構成を簡素化することができる。
【０００８】
また、第２の発明の保護装置は、第１の発明において、前記保護カバーは、複数に分割形成されており、前記管板面を覆う場合に一部が重なり設けられることを特徴とする。
【０００９】
この保護装置によれば、保護カバーの分割により、当該保護カバーの取り付け作業、取り外し作業、または搬送作業のハンドリングを向上することができる。しかも、管板面を覆う場合に分割した保護カバーの一部を重なり設けることで、管板面を隙間無く覆うことができる。
【００１０】
また、第３の発明の保護装置は、第１または第２の発明において、前記支持部材は、前記管板の穴部に挿入されるブラシ状の挿入部と、前記挿入部に取り付けられて前記穴部の外側に突出され、前記保護カバーの係止穴に挿通される係止部とで構成されていることを特徴とする。
【００１１】
この保護装置によれば、ブラシ状の挿入部により管板の穴部内を傷つけることなく保護カバーを支持することができる。
【００１２】
また、第４の本発明の保護装置は、第３の発明において、前記支持部材の前記係止部に挿通穴が形成されており、当該挿通穴に挿通されて前記支持部材を前記管板の穴部から引き抜く引抜治具を備えることを特徴とする。
【００１３】
この保護装置によれば、引抜治具により支持部材を容易に穴部から引き抜くことができ、保護カバーの取り外しを迅速に行うことができる。
【００１４】
また、第５の発明の保護装置は、第１〜第４のいずれか一つの発明において、前記保護カバーの前記管板面側に配置され、当該管板面を覆うシート体をなし、前記管板に設けられた所定の穴部に対応する係止穴を有して前記支持部材により支持される防湿用シートを備えることを特徴とする。
【００１５】
この保護装置によれば、防湿用シートにより、管板面を防湿保護し、穴部への水気の侵入を防止することができる。
【００１６】
上述の目的を達成するために、第６の発明の蒸気発生器製造方法は、管板に伝熱管を挿入固定した状態で前記管板に水室鏡を取り付ける蒸気発生器製造方法であって、前記管板の水室側の管板面を覆う態様で当該管板面に第１〜第５のいずれか一つの発明の保護装置を取り付ける工程と、次に、前記管板と前記水室鏡とを溶接する工程と、次に、前記管板と前記水室鏡との溶接部を覆う局部熱処理炉を配置し、当該溶接部を熱処理する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
熱処理により伝熱管内に高温空気が流入して熱交換が行われ熱効率が下がることや、伝熱管ならびに周囲の部位に温度差および熱膨張差が発生する場合があるが、この蒸気発生器製造方法によれば、保護カバーにより伝熱管内への高温空気の流入を防止し、熱効率の低下と不具合の発生とを防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、蒸気発生器の製造時において管板を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る保護装置の保護カバーの断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る保護装置の保護カバーの正面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る保護装置の支持部材の側面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る保護装置の引抜治具の側面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る蒸気発生器製造方法の工程図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る蒸気発生器製造方法の工程図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る蒸気発生器製造方法の工程図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る蒸気発生器製造方法の工程図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る蒸気発生器製造方法の工程図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る蒸気発生器製造方法の工程図である。
【図１１】図１１は、蒸気発生器の構成を示す説明図である。
【図１２】図１２は、蒸気発生器が適用される原子力設備の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２１】
図１１は、蒸気発生器の構成を示す説明図であり、図１２は、蒸気発生器が適用される原子力設備の一例を示す概略図である。
【００２２】
図１１に示すように、蒸気発生器１０１は、胴部１０２を有している。胴部１０２は、上下方向に延在され、かつ密閉された中空円筒形状をなす。胴部１０２は、その下半部内に、伝熱管群１０５Ａが設けられている。伝熱管群１０５Ａは、逆Ｕ字形状をなす複数の伝熱管１０５からなる。各伝熱管１０５は、Ｕ字形状の円弧部を上方に向け、下端部が管板１０４の管穴１０４ａに挿通支持されているとともに、中間部が複数の管支持板１０６に支持されている。
【００２３】
胴部１０２は、その下端部に水室鏡１０７が接合されている。水室鏡１０７は、椀状に形成された開口縁が管板１０４に接合された状態で、その内部が仕切板１０８により入口側水室１０７Ａと出口側水室１０７Ｂとに区画されている。入口側水室１０７Ａは、各伝熱管１０５の一端部が連通され、出口側水室１０７Ｂは、各伝熱管１０５の他端部が連通されている。
【００２４】
上述した蒸気発生器１０１は、図１２に示すように、原子力設備１２０に適用される。図１２に示す原子力設備１２０は、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor）である。この原子力設備１２０は、原子炉容器１２１、加圧器１２２、蒸気発生器１０１およびポンプ１２３が、一次冷却水管１２４により順次連結されて、一次冷却水の循環経路が構成されている。また、蒸気発生器１０１とタービン（図示省略）との間には、二次冷却水の循環経路が構成されている。
【００２５】
図１は、本実施の形態に係る保護装置の保護カバーの断面図であり、図２は、本実施の形態に係る保護装置の保護カバーの正面図であり、図３は、本実施の形態に係る保護装置の支持部材の側面図であり、図４は、本実施の形態に係る保護装置の引抜治具の側面図である。
【００２６】
本実施の形態の保護装置は、図１および図２に示すように、蒸気発生器１０１における管板１０４の管板面１０４ｂを覆う鋼板（例えば、ステンレス鋼板）からなる保護カバー１を有している。保護カバー１は、管板１０４に設けられた所定の穴部の開口部分に対応する位置で貫通して形成される係止穴１ａを有している。係止穴１ａは、保護カバー１の周縁に対応する管板１０４の穴部に対応して設けられている。なお、管板１０４の管板面１０４ｂは、上述したように伝熱管１０５の下端部が挿通支持される管穴１０４ａが開口する面であり、水室鏡１０７側である一次側と、伝熱管１０５が延出する側である二次側とがある。また、管板１０４の穴部は、上述したように、伝熱管１０５の下端部が挿通支持される管穴１０４ａと、当該管穴１０４ａに挿通された伝熱管１０５の伝熱管穴を含む。そして、管穴１０４ａとしての穴部は、水室鏡１０７側である一次側と、伝熱管１０５が延出する側である二次側とに開口する。一方、伝熱管１０５の伝熱管穴は、水室鏡１０７側である一次側にのみ開口する。なお、図１では、伝熱管１０５を挿通していない管穴１０４ａを管穴として示している。
【００２７】
また、保護カバー１は、図２に示すように、複数に分割形成されている。本実施の形態では、保護カバー１は、８つの分割保護カバー１Ａ〜１Ｈに分割形成され、各分割保護カバー１Ａ〜１Ｈにより管板面１０４ｂを覆うように形成されている。また、分割形成された各分割保護カバー１Ａ〜１Ｈは、隣接する相互が一部重なるように管板面１０４ｂに取り付けられる。具体的には、分割保護カバー１Ｂの縁部に分割保護カバー１Ａ，１Ｆの縁部が重なり、分割保護カバー１Ａ，１Ｆの縁部に分割保護カバー１Ｅが重なり取り付けられる。また、分割保護カバー１Ｃの縁部に分割保護カバー１Ｄ，１Ｇの縁部が重なり、分割保護カバー１Ｄ，１Ｇの縁部に分割保護カバー１Ｈが重なり取り付けられる。
【００２８】
なお、図２に示す保護カバー１は、一次側の管板面１０４ｂに取り付けた形態を示している。この一次側の管板面１０４ｂでは、仕切板１０８が取り付けられるため、保護カバー１（分割保護カバー１Ａ〜１Ｈ）は、仕切板１０８が取り付けられるまでは、管板面１０４ｂ全体を覆うように形成されていてもよいが、仕切板１０８が取り付けられた後は、仕切板１０８が取り付けられる部分を除くように形成される。また、二次側の管板面１０４ｂでは、仕切板１０８が取り付けられないが、仕切板１０８と対応する位置に配管１１４（図９参照）が配置されるため、保護カバー１（分割保護カバー１Ａ〜１Ｈ）は、配管１１４が取り付けられるまでは、管板面１０４ｂ全体を覆うように形成されていてもよいが、配管１１４が取り付けられた後は、仕切板１０８が取り付けられる部分を除くように形成される。
【００２９】
この保護カバー１は、図３に示す支持部材２により管板面１０４ｂに取り付けられる。支持部材２は、管板１０４の所定の穴部（管穴１０４ａまたは伝熱管穴）および保護カバー１の係止穴１ａに挿通され、保護カバー１を管板面１０４ｂに沿わせて支持するものである。
【００３０】
支持部材２は、挿入部２１と係止部２２とを有している。挿入部２１は、鋼材（例えば、ステンレス鋼材）からなり、芯棒２１ａを中心として放射方向にワイヤ２１ｂが延在して設けられ、当該ワイヤ２１ｂが芯棒２１ａの延在方向に沿って配置されたブラシ状に形成されている。この挿入部２１は、管板１０４の穴部に対して挿入可能に設けられている。係止部２２は、鋼材（例えば、ステンレス鋼材）からなる円柱体であり、挿入部２１の芯棒２１ａを中心とし当該芯棒２１ａの一端に固定されている。この係止部２２は、保護カバー１の係止穴１ａに挿通可能な外径であって管板１０４の穴部に挿入されない外径に形成されている。また、係止部２２は、芯棒２１ａに固定される反対側の端部にフランジ部２２ａが形成されているとともに、当該フランジ部２２ａを芯棒２１ａと交差する方向に貫通する挿通穴２２ｂが形成されている。
【００３１】
この支持部材２は、図３に示すように、穴部（図３では管穴１０４ａとして示す）に挿入された場合、ワイヤ２１ｂの先端が穴部の内壁に当接することで芯棒２１ａを穴部内のほぼ中心位置で支持する。この状態で、係止部２２を保護カバー１の係止穴１ａに挿通することで、保護カバー１が管板面１０４ｂに取り付けられる。
【００３２】
また、本実施の形態の保護装置は、図４に示すように、引抜治具３を有している。引抜治具３は、支持部材２の係止部２２における挿通穴２２ｂに挿通されるフック部３１と、フック部３１に固定された把持部３２とを有している。すなわち、引抜治具３は、把持部３２を作業者が持ち、フック部３１を係止部２２の挿通穴２２ｂに挿通させ、支持部材２を管板１０４の穴部から引き抜くためのものである。
【００３３】
なお、本実施の形態の保護装置は、図１および図３に示すように、防湿用シート４を有している。防湿用シート４は、水気を通さない材質（例えば、ポリエチレンなど）からなるシート体であり、保護カバー１と同様に、係止穴４ａを有するとともに、保護カバー１と同様に形成されている。
【００３４】
図５〜図１０は、本実施の形態に係る蒸気発生器製造方法の工程図である。この製造時に蒸気発生器１０１は、横倒しの形態で組み立てられる。
【００３５】
まず、図５に示す工程において、管板１０４と胴部１０２と接合される。管板１０４は、穴部としての管穴１０４ａが形成されている。このような状態において、次の工程に移行するまでの間、一次側および二次側の管板面１０４ｂに、保護カバー１および防湿用シート４が取り付けられる。このため、保護カバー１により、管板面１０４ｂを保護し、管穴１０４ａへの異物の侵入を防止する。また、防湿用シート４により、管板面１０４ｂを防湿保護し、管穴１０４ａへの水気の侵入を防止する。
【００３６】
次に、図６に示す工程において、胴部１０２内に管群外筒１０３が配置される。この工程において、管群外筒１０３を配置する場合、二次側の管板面１０４ｂに取り付けた保護カバー１および防湿用シート４が邪魔になる場合、これらを一旦取り外し、管群外筒１０３を配置した後に保護カバー１および防湿用シート４を再び取り付ける。また、この工程において、管群外筒１０３の配置に前後し、配管１１４が配置される。このときも、二次側の管板面１０４ｂに取り付けた保護カバー１および防湿用シート４が邪魔になる場合、これらを一旦取り外し、配管１１４を配置した後に保護カバー１および防湿用シート４を再び取り付ける。このため、保護カバー１により、管板面１０４ｂを保護し、管穴１０４ａへの異物の侵入を防止する。また、防湿用シート４により、管板面１０４ｂを防湿保護し、管穴１０４ａへの水気の侵入を防止する。
【００３７】
次に、図７に示す工程において、管群外筒１０３に管支持板１０６が配置される。管支持板１０６を配置すると、その後は二次側の管板面１０４ｂへの作業員の立ち入りができない。このため、二次側の管板面１０４ｂに取り付けた保護カバー１および防湿用シート４は取り外される。また、この工程において、一次側の管板面１０４ｂに取り付けた保護カバー１および防湿用シート４が邪魔になる場合、これらを一旦取り外し、管支持板１０６を配置した後に保護カバー１のみを再び取り付ける。このため、保護カバー１により、管板面１０４ｂを保護し、管穴１０４ａへの異物の侵入を防止する。
【００３８】
次に、図８に示す工程において、管支持板１０６の管穴１０６ａおよび管板１０４の管穴１０４ａに伝熱管１０５を挿入し、当該伝熱管１０５の端部を管穴１０４ａに固定する。この工程において、伝熱管１０５の挿入および固定に一次側で作業を要するため、一次側の管板面１０４ｂに取り付けた保護カバー１を一旦取り外し、伝熱管１０５を固定した後に保護カバー１を再び取り付ける。ここで、管板１０４の穴部は、管穴１０４ａから伝熱管１０５の伝熱管穴になる。このため、保護カバー１により、管板面１０４ｂを保護し、伝熱管穴への異物の侵入を防止する。
【００３９】
次に、図９に示す工程において、管板１０４に水室鏡１０７を溶接するとともに管板１０４および水室鏡１０７に仕切板１０８を溶接する。このため、保護カバー１により、管板面１０４ｂを保護し、伝熱管穴への異物の侵入を防止する。
【００４０】
次に、図１０に示す工程において、管板１０４と水室鏡１０７との溶接部を熱処理する。この工程では、管板１０４および水室鏡１０７の外側を覆うように局部熱処理炉１３０を配置して熱処理を行う。この工程において、保護カバー１のみを取り付けたままとする。このため、保護カバー１により、管板面１０４ｂを保護し、伝熱管穴への異物の侵入を防止する。特に、この工程では、熱処理により伝熱管１０５内に高温空気が流入し、伝熱管１０５が熱膨張して損傷するおそれがあるが、保護カバー１により伝熱管１０５内への高温空気の流入を防止する。この工程の後は、保護カバー１を一次側の管板面１０４ｂに取り付けておくことで、保護カバー１により、管板面１０４ｂを保護し、伝熱管穴への異物の侵入を防止する。また、保護カバー１を水室１０７Ａ，１０７Ｂ内に搬入したり搬出したりする場合、保護カバー１が分割されているため、当該搬入または搬出を容易に行うことが可能である。
【００４１】
このように、本実施の形態の保護装置は、蒸気発生器１０１における管板１０４の管板面１０４ｂを覆う板体をなし、管板１０４に設けられた所定の穴部（管穴１０４ａまたは伝熱管穴）に対応する係止穴１ａを有する保護カバー１と、管板１０４の所定の穴部および保護カバー１の係止穴１ａに挿通され、保護カバー１を管板１０４に支持する支持部材２と、を備える。
【００４２】
この保護装置によれば、保護カバー１により、管板面１０４ｂを保護し、管板１０４の穴部への異物の侵入を防止することが可能になる。しかも、この保護装置によれば、支持部材２により管板１０４の穴部を利用して保護カバー１を管板１０４に支持することで、保護カバー１を管板１０４に支持する構成を簡素化することが可能になる。
【００４３】
また、本実施の形態の保護装置では、保護カバー１は、複数に分割形成されており、管板面１０４ｂを覆う場合に一部が重なり設けられる。
【００４４】
この保護装置によれば、保護カバー１の分割により、当該保護カバー１の取り付け作業、取り外し作業、または搬送作業のハンドリングを向上することが可能になる。しかも、管板面１０４ｂを覆う場合に分割した保護カバー１の一部を重なり設けることで、管板面１０４ｂを隙間無く覆うことが可能になる。
【００４５】
また、本実施の形態の保護装置では、支持部材２は、管板１０４の穴部に挿入されるブラシ状の挿入部２１と、挿入部２１に取り付けられて穴部の外側に突出され、保護カバー１の係止穴１ａに挿通される係止部２２とで構成されている。
【００４６】
この保護装置によれば、ブラシ状の挿入部２１により管板１０４の穴部内を傷つけることなく保護カバー１を支持することが可能になる。
【００４７】
また、本実施の形態の保護装置は、支持部材２の係止部２２に挿通穴２２ｂが形成されており、当該挿通穴２２ｂに挿通されて支持部材２を管板１０４の穴部から引き抜く引抜治具３を備える。
【００４８】
この保護装置によれば、引抜治具３により支持部材２を容易に穴部から引き抜くことができ、保護カバー１の取り外しを迅速に行うことが可能になる。
【００４９】
また、本実施の形態の保護装置は、保護カバー１の管板面１０４ｂ側に配置され、当該管板面１０４ｂを覆うシート体をなし、管板１０４に設けられた所定の穴部に対応する係止穴４ａを有して支持部材２により支持される防湿用シート４を備える。
【００５０】
この保護装置によれば、防湿用シート４により、管板面１０４ｂを防湿保護し、管板１０４の穴部への水気の侵入を防止することが可能になる。
【００５１】
また、本実施の形態の蒸気発生器製造方法は、管板１０４に伝熱管１０５を挿入固定した状態で管板１０４に水室鏡１０７を取り付ける蒸気発生器製造方法であって、管板１０４の水室側（一次側）の管板面１０４ｂを覆う態様で当該管板面１０４ｂに上述した保護装置を取り付ける工程と、次に、管板１０４と水室鏡１０７とを溶接する工程と、次に、管板１０４と水室鏡１０７との溶接部を覆う局部熱処理炉１３０を配置し、当該溶接部を熱処理する工程と、を含む。
【００５２】
熱処理により伝熱管１０５内に高温空気が流入して熱交換が行われ熱効率が下がることや、伝熱管ならびに周囲の部位に温度差および熱膨張差が発生する場合があるが、本実施の形態の製造方法によれば、保護カバー１により伝熱管１０５内への高温空気の流入を防止し、熱効率の低下と不具合の発生とを防止することが可能になる。
【符号の説明】
【００５３】
１  保護カバー
１Ａ〜１Ｈ  分割保護カバー
１ａ  係止穴
２  支持部材
２１  挿入部
２１ａ  芯棒
２１ｂ  ワイヤ
２２  係止部
２２ａ  フランジ部
２２ｂ  挿通穴
３  引抜治具
３１  フック部
３２  把持部
４  防湿用シート
４ａ  係止穴
１０１  蒸気発生器
１０４  管板
１０４ａ  管穴（穴部）
１０４ｂ  管板面
１０７  水室鏡
１３０  局部熱処理炉
【図１】
0005843681.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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