在流體管道系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥是控制元件，其投資約占管道工程費用的30%～50%。閥門的主要功能為啟閉、節(jié)流、調(diào)節(jié)流量、隔離設備和管道系統(tǒng)、防止介質(zhì)倒流、調(diào)節(jié)和排泄壓力等。
閥門也是管路中最復雜的元件，它一般由多個零部件裝配而成，技術含量高。隨著石油化工工業(yè)的迅速發(fā)展，石油化工生產(chǎn)裝置中的介質(zhì)大多具有毒性大、可燃、易爆和腐蝕性強的特點，運行工況較復雜苛刻，操作溫度和壓力較高，開工周期長，閥門一旦出現(xiàn)故障，輕者導致介質(zhì)泄漏，既污染環(huán)境又造成經(jīng)濟損失，重者導致裝置停工停產(chǎn)，甚至造成惡性事故。因而，在管道設計中，科學合理地選擇閥門既能降低裝置的建設費用，又保證生產(chǎn)安全運行。文章主要介紹了各種常用閥門如閘閥、截止閥、節(jié)流閥、旋塞閥、球閥、隔膜調(diào)節(jié)閥等的選型方法。
一、閥門選型的要點
確定閥門的工作條件：適用介質(zhì)的性質(zhì)、工作壓力、工作溫度和操縱控制方式等。閥門型式的正確選擇是以設計者對整個生產(chǎn)工藝流程、操作工況的充分掌握為先決條件的，在選擇閥門類型時，設計人員應首先掌握每種閥門的結(jié)構(gòu)特點和性能。在螺紋連接、法蘭連接、焊接端部連接中，前兩種常用。螺紋連接的閥門主要是公稱通徑在50mm以下的閥門，如果通徑尺寸過大，連接部的安裝和密封十分困難。法蘭連接的閥門，其安裝和拆卸都比較方便，但是較螺紋連接的閥門笨重，價格較高，故它適用于各種通徑和壓力的管道連接。焊接連接適用于較荷刻的條件下，比法蘭連接更為可靠。但是焊接連接的閥門拆卸和重新安裝都比較困難，所以它的使用僅限于通常能長期可靠地運行，或使用條件荷刻、溫度較高的場合。選擇閥門的殼體、內(nèi)件和密封面的材質(zhì)，除了考慮工作介質(zhì)的物理性能（溫度、壓力）和化學性能（腐蝕性）外，還應掌握介質(zhì)的清潔程度（有無固體顆粒），除此之外，還要參照國家和使用部門的有關規(guī)定。正確合理的選擇閥門的材質(zhì)可以獲得閥門經(jīng)濟的使用壽命和最佳的使用性能。閥體材料選用順序為：鑄鐵-碳鋼-不銹鋼，密封圈材料選用順序為：橡膠-銅-合金鋼-F4。除此之外，還應確定流經(jīng)閥門流體的流量及壓力等級等，利用現(xiàn)有的資料（如閥門產(chǎn)品目錄、閥門產(chǎn)品樣本等）選擇適當?shù)拈y門。
二、常用閥門介紹
閥門種類多、品種復雜，主要有閘閥、截止閥、節(jié)流閥、蝶閥、旋塞閥、球閥、電動閥、隔膜閥、止回閥、安全閥、減壓閥、蒸汽疏水閥和緊急切斷閥等，其中常用的有閘閥、截止閥、節(jié)流閥、旋塞閥、蝶閥、球閥、止回閥、隔膜閥。
閘閥是指啟閉體（閥板）由閥桿帶動，沿閥座密封面作升降運動的閥門，可接通或截斷流體的通道。閘閥較截止閥密封性能好，流體阻力小，啟閉省力，具有一定的調(diào)節(jié)性能，是常用的截斷閥門之一。缺點是尺寸大、結(jié)構(gòu)較截止閥復雜，密封面易磨損，不易維修，一般不宜作節(jié)流用。按閘閥閥桿上螺紋位置分為明桿式和暗桿式兩類。按閘板的結(jié)構(gòu)特點又可分為楔式和平行式兩類。截止閥是向下閉合式閥門，啟閉件（閥瓣）由閥桿帶動沿閥座（密封面）軸線作升降運動的閥門。與閘閥相比，其調(diào)節(jié)性能好，密封性能差，結(jié)構(gòu)簡單，制造維修方便，流體阻力較大，價格便宜，是一種常用的截斷閥，一般用于中、小口徑的管道。球閥的啟閉件是帶圓形通孔的球體，球體隨閥桿轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)啟閉的閥門。球閥的結(jié)構(gòu)簡單，開關迅速，操作方便，體積小，重量輕，零部件少，流體阻力小，密封性好，維修方便。節(jié)流閥除閥瓣以外與截止閥結(jié)構(gòu)基本相同，其閥瓣是節(jié)流部件，不同形狀具有不同的特性，閥座的通徑不宜過大，因其開啟高度較小介質(zhì)流速增大，從而加速對閥瓣的沖蝕。節(jié)流閥外形尺寸小、重量輕、調(diào)節(jié)性能好，但調(diào)節(jié)精度不高。旋塞閥是以帶通孔的塞體作為啟閉件，塞體隨閥桿轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)啟閉的閥門。旋塞閥結(jié)構(gòu)簡單、開關迅速、操作方便、流體阻力小，部件少、重量輕。旋塞閥有直通式、三通式和四通式。直通式旋塞閥用于截斷介質(zhì)，三通式和四通式旋塞閥用于改變介質(zhì)方向或進行介質(zhì)分流。蝶閥是蝶板在閥體內(nèi)繞固定軸旋轉(zhuǎn)90°即可完成啟閉作用。蝶閥體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，只由少數(shù)幾個零件組成。而且只需旋轉(zhuǎn)90°;即可快速啟閉，操作簡單。蝶閥處于開啟位置時，蝶板厚度是介質(zhì)流經(jīng)閥體時的阻力，因此通過該閥門所產(chǎn)生的壓力降很小，故具有較好的流量控制特性。蝶閥分彈性軟密封和金屬硬密封兩種密封型式。彈性密封閥門，密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在蝶板周邊，密封性能好，既可用于節(jié)流，又可用于中等真空管道和腐蝕性介質(zhì)。
采用金屬密封的閥門一般較彈性密封的閥門壽命長，但很難做到密封，通常用于流量和壓降變化大、要求節(jié)流性能好的場合。金屬密封能適應于較高的工作溫度，彈性密封則具有受溫度限制的缺陷。
止回閥是能自動阻止流體倒流的閥門，止回閥的閥瓣在流體壓力作用下開啟，流體從進口側(cè)流向出口側(cè)。當進口側(cè)壓力低于出口側(cè)時，閥瓣在流體壓差、本身重力等因素作用下，自動關閉，以防止流體倒流。按結(jié)構(gòu)形式分升降式止回閥和旋啟式止回閥。升降式較旋啟式密封性好，流體阻力大。對于泵吸入管的吸入口處，宜選用底閥，其作用是：開泵前灌注水使泵的入口管充滿水；停泵后保持入口管和泵體充滿水，以備再次啟動。底閥一般只安裝在泵進口的垂直管道上，并且介質(zhì)自下而上流動。隔膜閥的啟閉件是一塊橡膠隔膜，夾于閥體與閥蓋之間。
隔膜中間突出部分固定在閥桿上，閥體內(nèi)襯有橡膠，由于介質(zhì)不進入閥蓋內(nèi)腔，因此閥桿無需填料箱。隔膜閥結(jié)構(gòu)簡單、密封性能好，便于維修，流體阻力小。隔膜閥分為堰式、直通式、直角式和直流式。
一般情況下，應閘閥。閘閥除適用于蒸汽、油品等介質(zhì)外，還適用于含有粒狀固體及粘度較大的介質(zhì)，并適用于放空和低真空系統(tǒng)的閥門。對帶有固體顆粒的介質(zhì)，閘閥閥體上應帶有一個或兩個吹掃孔。對低溫介質(zhì)，應選用低溫專用閘閥。截止閥適用于對流體阻力要求不嚴的管路上，即對壓力損失考慮不大，以及高溫、高壓介質(zhì)的管路或裝置，適用于DN＜200mm的蒸汽等介質(zhì)管道上；小型閥門可選用截止閥，如針形閥、儀表閥、取樣閥、壓力計閥等；截止閥有流量調(diào)節(jié)或壓力調(diào)節(jié)，但對調(diào)節(jié)精度要求不高，而且管路直徑又比較小時，宜選用截止閥或節(jié)流閥；對于劇毒介質(zhì)，宜選用波紋管密封的截止閥；但截止閥不宜用于粘度較大的介質(zhì)和含有顆粒易沉淀的介質(zhì)，也不宜作放空閥及低真空系統(tǒng)的閥門。球閥適用于低溫、高壓、粘度大的介質(zhì)。大多數(shù)球閥可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)中，依據(jù)密封的材料要求也可用于粉狀和顆粒狀的介質(zhì)；全通道球閥不適用于流量調(diào)節(jié)，但適用于要求快速啟閉的場合，便于實現(xiàn)事故緊急切斷；通常在密封性能嚴格、磨損、縮口通道、啟閉動作迅速、高壓截止（壓差大）、低噪音、有氣化現(xiàn)象、操作力矩小、流體阻力小的管路中，推薦使用球閥。球閥適用于輕型結(jié)構(gòu)、低壓截止、腐蝕性介質(zhì)中；球閥還是低溫、深冷介質(zhì)的理想閥門，低溫介質(zhì)的管路系統(tǒng)和裝置上，宜選用加上閥蓋的低溫球閥；選用浮動球球閥時其閥座材料應承接球體和工作介質(zhì)的載荷，大口徑的球閥在操作時需要較大的力，DN≥200mm的球閥應選用蝸輪傳動形式；固定球球閥適用于較大口徑及壓力較高的場合；另外，用于工藝劇毒物料、可燃介質(zhì)管道的球閥，應具有防火、防靜電結(jié)構(gòu)。節(jié)流閥適用于介質(zhì)溫度較低、壓力較高的場合，適用于需要調(diào)節(jié)流量和壓力的部位，不適用于粘度大和含有固體顆粒的介質(zhì)，不宜作隔斷閥。旋塞閥適用于要求快速啟閉的場合，一般不適用于蒸汽及溫度較高的介質(zhì)，用于溫度較低、粘度大的介質(zhì)，也適用于帶懸浮顆粒的介質(zhì)。蝶閥適用于口徑較大（如DN﹥600mm）及結(jié)構(gòu)長度要求短，以及需要進行流量調(diào)節(jié)及啟閉要求快速的場合，一般用于溫度≤80℃、壓力≤1.0MPa的水、油品和壓縮空氣等介質(zhì)；由于蝶閥相對于閘閥、球閥壓力損失比較大，故蝶閥適用于壓力損失要求不嚴的管路系統(tǒng)中。止回閥一般適用于清凈介質(zhì)，不宜用于含有固體顆粒和粘度較大的介質(zhì)。當≤40mm時，宜采用升降止回閥（僅允許安裝在水平管道上）；當DN＝50～400mm時，宜采用旋啟式升降止回閥（在水平和垂直管道上都可安裝，如安裝在垂直管道上，介質(zhì)流向要由下而上）；當DN≥450mm時，宜采用緩沖型止回閥；當DN＝100～400mm也可選用對夾式止回閥；旋啟式止回閥可以做成很高的工作壓力，PN可以達到42MPa，根據(jù)殼體及密封件的材質(zhì)不同可適用于任何工作介質(zhì)和任何工作溫度范圍。介質(zhì)為水、蒸汽、氣體、腐蝕性介質(zhì)、油品、藥品等。介質(zhì)工作溫度范圍在-196～800℃之間。隔膜閥適用于工作溫度小于200℃、壓力小于1.0MPa的油品、水、酸性介質(zhì)和含懸浮物的介質(zhì)，不適用于有機溶劑和強氧化劑介質(zhì)；
研磨顆粒性介質(zhì)宜選堰式隔膜閥，選用堰式隔膜閥要參照它的流量特性表；粘性流體、水泥漿以及沉淀性介質(zhì)宜選用直通式隔膜閥；除特定要求，隔膜閥不宜用于真空管路和真空設備上。
四、各種閥門試壓方法
一般情況下，工業(yè)閥門在使用時不做強度試驗，但修補過后閥體和閥蓋或腐蝕損傷的閥體和閥蓋應做強度試驗。對于安全閥，其整定壓和回座壓力及其他試驗應符合其說明書和有關規(guī)程的規(guī)定。
閥門安裝之彰應作強度和密封性試驗。低壓閥門抽查20%，如不合格應100%的檢查;中、高壓閥門應100%的檢查。閥門試壓常用的介質(zhì)有水、油、空氣、蒸汽、氮氣等，各類工業(yè)閥門含氣動閥門的試壓方法如下：氣動球閥的強度試驗應在球體半開狀態(tài)下進行。①浮動式球閥密封性試驗：將閥處于半開狀態(tài)，一端引入試驗介質(zhì)，另一端封閉；將球體轉(zhuǎn)動幾次，閥門處于關閉狀態(tài)時打開封閉端檢查，同時檢查填料和墊片處密封性能，不得有滲漏現(xiàn)象。然后從另一端引入試驗介質(zhì)，重復上述試驗。②固定式球閥密封性試驗：在試驗前將球體空載轉(zhuǎn)動幾次，固定式球閥處于關閉狀態(tài)，從一端引人試驗介質(zhì)至規(guī)定值；用壓力表檢查引入端密封性能，使用壓力表精度0．5～1級，量程為試驗壓力的1．5倍。在規(guī)定時問內(nèi)，沒有降壓現(xiàn)象為合格；再從另一端引入試驗介質(zhì)，重復上述試驗。然后，將閥門處于半開狀態(tài)，兩端封閉，內(nèi)腔充滿介質(zhì)，在試驗壓力下檢查填料和墊片處，不得有滲漏。止回閥試驗狀態(tài)：升降式止回閥閥瓣軸線處于與水平垂直的位置；旋啟式止回閥通道軸線和閥瓣軸線處于與水平線近似平行的位置。強度試驗時，從進口端引入試驗介質(zhì)至規(guī)定值，另一端封閉，看閥體和閥蓋無滲漏為合格。密封性試驗從出口端引入試驗介質(zhì)，在進口端檢查密封面處，填料和墊片處無滲漏為合格。①減壓閥的強度試驗一般以單件試驗后組裝，亦可組裝后試驗。強度試驗持續(xù)時間：DN<50mm的lmin；dn65～150mm的大于2min；dn>150mm的大于3min。波紋管與組件焊接后，應用減壓閥后最高壓力的1．5倍、用空氣進行強度試驗。②密封性試驗時按實際工作介質(zhì)進行。用空氣或水試驗時，以公稱壓力的1．1倍進行試驗；用蒸汽試驗時，以工作溫度下允許的最高工作壓力進行。進口壓力與出口壓力之差要求不小于0.2MPa。試驗方法為：進口壓力調(diào)定后，逐漸調(diào)節(jié)該閥的調(diào)節(jié)螺釘，使出口壓力在最大與最小值范圍內(nèi)能靈敏地、連續(xù)地變化，不得有停滯、卡阻現(xiàn)象。對蒸汽減壓閥，當進口壓力調(diào)走后，關閉閥后截斷閥，出口壓力為最高和低值，在2min內(nèi)，其出口壓力的升值應符合表4.176—22中規(guī)定，同時，閥后管道容積符合表4.18中規(guī)定為合格；對水、空氣減壓閥，當進口壓力調(diào)定后，出口壓力為零時，關閉減壓閥進行密封性試驗，在2min內(nèi)無泄漏為合格。氣動蝶閥的強度試驗與截止閥一樣。蝶閥的密封性能試驗應從介質(zhì)流人端引入試驗介質(zhì)，蝶板應開啟，另一端封閉，注入壓力至規(guī)定值；檢查填料和其他密封處無滲漏后，關閉蝶板，打開另一端，檢查蝶板密封處無滲漏為合格。作為調(diào)節(jié)流量用的蝶閥可不做密封性能試驗。①旋塞閥進行強度試驗時，介質(zhì)從一端引入，封閉其余通路，將塞子依次旋轉(zhuǎn)到全開的各工作位置進行試驗，閥體未發(fā)現(xiàn)滲漏為合格。②密封性試驗時，直通式旋塞應保持腔內(nèi)與通路壓力相等，將塞子旋轉(zhuǎn)到關閉位置，從另一端進行檢查，然后將塞子旋轉(zhuǎn)180°重復上述試驗；三通式或四通式旋塞閥應保持腔內(nèi)與通路一端壓力相等，將塞子依次旋轉(zhuǎn)到關閉位置，壓力從直角端引入，從其他端同時進行檢查。旋塞閥試驗前允許在密封面上涂一層非酸性稀潤滑油，在規(guī)定時間內(nèi)未發(fā)現(xiàn)滲漏和擴大的水滴為合格。旋塞閥試驗時間可短一些，一般按公稱通徑規(guī)定為l～3min。煤氣用的旋塞閥應以1．25倍工作壓力進行空氣密封性試驗。隔膜閥強度試驗從任一端引入介質(zhì)，開啟閥瓣，另一端封閉，試驗壓力升至規(guī)定值后，看閥體和閥蓋無滲漏為合格。然后降壓至密封性試驗壓力，關閉閥瓣，打開另一端進行檢查，無滲漏為合格。截止閥和節(jié)流閥的強度試驗，通常將組裝好的閥門放在試壓架中，打開閥瓣，注入介質(zhì)至規(guī)定值，檢查閥體和閥蓋是否冒汗和滲漏。也可單件進行強度試驗。密封性試驗只做截止閥。試驗時截止閥的閥桿成垂直狀態(tài)，閥瓣開啟，介質(zhì)從閥瓣底下一端引入至規(guī)定值，檢查填料和墊片處；待合格后關閉閥瓣，打開另一端檢查是否有滲漏。如果閥門強度和密封性試驗都要做時，可先做強度試驗，然后降壓至密封性試驗規(guī)定值，檢查填料和墊片處；再關閉閥瓣，打開出口端檢查密封面是否滲漏。閘閥的強度試驗與截止閥一樣。閘閥的密封性試驗有兩種方法。①閘板開啟，使閥內(nèi)壓力升至規(guī)定值；然后關閉閘板，立即取出閘閥，檢查閘板兩側(cè)密封處有否滲漏或者直接往閥蓋上的堵頭內(nèi)注入試驗介質(zhì)至規(guī)定值，檢查閘板兩側(cè)密封處。以上方法叫做中間試壓。這種方法不宜在公稱通徑DN32mm以下的閘閥做密封試驗。②另一種方法是將閘板開啟，使閥門試驗壓力升至規(guī)定值；然后關閘板，打開一端盲板，檢查密封面是否滲漏。再倒頭，作以上重復試驗至合格為止。氣動閘閥填料和墊片處密封性試驗應在閘板密封性試驗之前進行。①安全閥的強度試驗與其他閥門一樣，是用水作試驗的。試驗閥體下部時，壓力從進I=I端引入，密封面封閉；試驗閥體上部和閥蓋時，壓力從出El端引入，其他端封閉。在規(guī)定時間內(nèi)閥體和閥蓋無滲漏現(xiàn)象為合格。②密封性試驗和定壓試驗，一般使用介質(zhì)是：蒸汽用安全閥以飽和蒸汽為試驗介質(zhì)；氨或其他氣體用閥以空氣為試驗介質(zhì)；水和其他非腐蝕性液體用閥以水為試驗介質(zhì)。對于一些重要位置的安全閥常用氮氣為試驗介質(zhì)。密封試驗以公稱壓力值為試驗壓力進行試驗，其次數(shù)不少于兩次，在規(guī)定時間內(nèi)無滲漏為合格。驗漏方法有兩種：一是將安全閥各連接處密封，用黃油把薄紙封貼在出El法蘭上，薄紙鼓起為漏，不鼓起為合格；
固定球閥，通過旋轉(zhuǎn)閥門中的球體來控制閥門的打開和關閉，球體中間有一個通孔，可以旋轉(zhuǎn)90°，通孔的直徑等于或小于管道的直徑，當球體旋轉(zhuǎn)90°時，管道進出口面都是球面，從而關閉閥門，截斷流體。
當球閥回轉(zhuǎn)90°時，管道進出口面都是球孔面，流體通過閥門，球閥可旋轉(zhuǎn)到不同的角度，從而可控制流體的大小；固定球閥常用于一般管線上，如輸送水，油，蒸汽等。
截止閥，又稱截門閥，通過旋轉(zhuǎn)閥桿施加壓力，可以密封掉閥座出口，從而阻止流體流通；截止閥常用在天然氣，液化氣，硫酸等一些腐蝕性氣體，液體管路中。
閘閥，就像一個閘門一樣，通過旋轉(zhuǎn)閥桿，控制閘板做上下垂直運動來控制流體，閘板兩邊的密封圈能密封整個截面，閘閥只能做全開和全關，不能作為調(diào)節(jié)流量的閥門使用；閘閥主要用在自來水，污水，船舶等管道上作為截流裝置使用。
旋啟式止回閥，是靠流體的壓力將閥蓋打開，當閥門進出口管道內(nèi)流體的壓力均衡時，閥蓋又能靠自身的重力關閉，阻止流體通過，其主要作用是防止流體倒流，屬于自動閥類；主要用于石油，化工，制藥等管路上。
蝶閥，又叫翻板閥，可以旋轉(zhuǎn)90°，通過旋轉(zhuǎn)閥桿帶動碟板轉(zhuǎn)動，改變碟板的角度就能控制流體的流量，可用于截斷，接通，調(diào)節(jié)管路中的流體；常用于供水，供氣等管路中，作為調(diào)節(jié)和截流裝置。
調(diào)節(jié)閥，又叫控制閥，用于控制流體的大小，當閥門調(diào)節(jié)部位收到調(diào)節(jié)信號，閥桿會根據(jù)信號自動控制閥門的開關程度，從而達到對流體流速及壓力的調(diào)節(jié)；常用于供熱，燃氣，石化等管路中。
溢流閥是防止系統(tǒng)超載,保證安全。減壓閥是在保證系統(tǒng)不過載的前提下,降低系統(tǒng)壓力.1，減壓閥保持出口處壓力不變，而溢流閥保持進口處壓力不變；2，在不工作時，減壓閥進出口互通，而溢流閥進出口不通；3,非工作狀態(tài)時，減壓閥的閥口是敞開的，而溢流閥是常閉的溢流閥是壓力控制閥，主要是控制系統(tǒng)壓力，還起卸荷的作用.減壓閥是一種使閥出口壓力低于進口壓力的壓力調(diào)節(jié)閥。1、減壓閥主要是用來降低液壓系統(tǒng)某一分支油路的壓力，使分支壓力比主油 路壓力低且穩(wěn)定，在調(diào)定壓力的范圍內(nèi)，減壓閥也像溢流閥那樣是關閉的。但是隨著系統(tǒng)壓力的升高當達到減壓閥調(diào)定的壓力時，減壓閥打開，部分油液會經(jīng)過他返回油箱（此時有一定壓力的油回油箱，油箱的油溫會上升），這一支路的油壓是不會上升了。它起到對本支路的減壓與穩(wěn)壓作用！溢流閥則不同，它裝在泵的出口處會保證系統(tǒng)的整體壓力穩(wěn)定且不會超壓。所以他有安全、調(diào)壓、穩(wěn)壓等作用！2、溢流閥一般并聯(lián)在系統(tǒng)的支路中起調(diào)壓、穩(wěn)壓與減壓作用，而減壓閥一般串聯(lián)在某一支路上起減壓與保壓本支路的作用！溢流閥是常閉的，只是當系統(tǒng)超壓才動作；減壓閥是常通的，通過狹窄通道減壓。溢流閥的作用是：穩(wěn)壓、溢流、過載保護。減壓閥是減小壓力，，液壓系統(tǒng)某一部分壓里減小。用途不一樣。所以不能代替。給你個簡單的解釋，所謂溢流閥，你可以從溢流這個詞去理解，就是如果液壓泵輸出當然流量過多就會從溢流閥溢出，從而使進入系統(tǒng)的流量減小，進而使系統(tǒng)的壓強穩(wěn)定，這個穩(wěn)定的壓強就是通過溢流閥控制的；而減壓閥又分為定差減壓閥和定值減壓閥，前者就是是進入液壓閥和流出液壓閥的壓力差是恒定值，假設你設定的值是10，進入減壓閥的壓力是x那么減壓閥的出口壓力即為x-10；定值減壓閥就是輸出地壓力恒定，舉個例子如果定值減壓閥的值設為20，只要進入減壓閥的壓力大于20，那么減壓閥的出口壓力就恒為20。
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