中海油45万吨合成氨工艺管道安装.docx
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中海油45万吨合成氨工艺管道安装
1工程概况：
1.1工程地点、名称及单位：
1.1.1工程地点：
海南省东方市
1.1.2工程名称：
合成氨装置工艺管道安装
1.1.3建设单位：
中海石油化学有限公司
1.1.4监理单位：
北京华旭监理公司
1.1.5设计单位：
中国成达化学工程公司
1.1.6施工单位：
中国化学工程第三建设公司
1.2本项目工程量（预估）:
单位:
米
序号
区号
碳钢管
不锈钢管
合金钢管
小计
备注
1
A区
3945
121
124
4190
2
B区
328.5
18
346.5
3
C区
796
736.6
1532.6
4
D区
1450
783
2233
5
E区
2302.6
252
94.5
2649.1
6
F区
838
74
912
7
G区
4541.5
45
486.2
5072.7
8
H区
1095
5
1100
9
J区
367
367
10
K区
127
32
159
11
L区
1276
51
1327
12
M区
2828
664
182
3674
13
Y区
11238
657
238
12133
14
罐区
725
319
1044
合计
31857.6
3614.6
1267.7
36739.9
1.3本项目工程特点：
本装置为中海油化肥项目二期工程合成氨装置，年产45万吨。
本装置是引进KBR公司技术，装置布局非常紧凑。
本装置工艺介质多为高温、高压、易腐蚀介质；管道材质种类相对较多，管径较大；管壁较厚，压力较高，特别是合成A区有大量的高压管道；施工难度较大。
现场交叉作业较多，特别是安装工序与土建工序存在大量交叉作业；高空管道较多；给安装施工工作增加了难度。
2编制依据：
2.1施工图纸:
2.1.1合成氨装置施工图9710-01-44-0021-1～7
2.1.2管道空视图与平面图
2.2执行的施工规程、规范：
2.2.1KBR公司系列标准规范：
P类管道技术规范
2.2.2ASME有关标准
2.2.3《工业金属管道施工及验收规范》GB50235-97
2.2.4《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98
2.2.5《石油化工施工安全规程》SH3505-1999
3施工工艺程序:
4施工方法、技术措施：
4.1管道施工前的准备:
4.1.1技术准备:
4.1.1.1施工前工程技术人员必须认真熟悉设计图纸及有关的规范标准，进行图纸会审，编制施工方案（对于高空管道和有特殊安装要求的管道将另行编制施工（技术措施）方案）。
4.1.1.2施工技术人员在施工前向施工班组进行书面技术交底，并编制材料需求计划，对施工所需手段用料、辅助材料、施工机、索具等进行预先准备。
4.1.1.3参加安装施工的各安装队应根据管道工程的技术要求及工程量，调配施工班组，进行技术力量的搭配。
4.1.1.4建立工程施工管理所需要的各种表格和台帐。
4.1.1.5组织焊工学习焊接工艺规程，掌握焊接工艺要求，并按施焊管道类别对焊工进行考试取证。
4.2材料检验:
4.2.1管道组成件的检验:
管道组成件包括管子、管件、法兰、紧固件、垫片、阀门、支吊架等。
本工程管道组成件检验要求如下表示:
序号
项目
技术要求
1
质量证明
A管材质量证明书应包括:
产品名称、规格和质量等级，钢的牌号、标准号、炉号、批号、交货状态、重量和件数，各项检验结果，技术监督部门的印记等；
B其它组成件应包含:
产品名称、规格和质量等级、化学
成分和机械性能，锻件的金相分析合格报告，无损检测合格报告，热处理结果等。
2
外观检查
A材料表面不得有裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺
陷。
B锈蚀凹陷和机械损伤深度不超过材料相应标准允许的偏差。
C法兰、垫片的密封面不得有径向划痕等影响密封的缺
陷；相配的凸凹法兰或榫槽法兰应能自由嵌合，其凸面或
榫面高度应用卡尺抽样测量，不得低于凹槽深度检查。
D紧固件的螺纹表面不得有裂缝、浮锈、碰伤、毛刺、划痕，或螺纹不完整等缺陷。
其表面精度应符合相应标准的要求，螺母与螺栓应配合良好，徒手能将螺母拧入全部螺纹且不松为宜。
E有产品标识，其中钢管标识应符合下列要求：
a外径≥36mm的钢管每根应有印记，印记一般包括钢号，
产品规格，产品标准和供方印记等，合金钢管还应有炉号，批号；
b成捆或装箱钢管每捆（或每箱）应有标牌，标牌应注明供方商标（或印记）钢号炉号、批号、合同号、产品标准号、重量、根数、制造日期和技术监督部门印记等；
c无钢号标志的钢管应有色标。
3
尺寸检查
AⅠ类管道应抽查10%，Ⅱ类管道应抽查5%，且不少于1根，进行外径及壁厚测量，其尺寸偏差应符合相关标准规定。
4
材质复查
A合金钢材料（除螺栓、螺母外）逐件进行光谱分析。
B合金钢阀门内件每批至少抽查一个进行光谱分析。
C光谱分析检测的关键合金成分应符合相应标准要求。
5
低温冲击
韧性
A当设计文件有低温冲击韧性要求时，产品质量证明书中应有此项合格数据；
B设计温度低于或等于-29℃低温管道的合金钢螺栓每批应有低温冲击试验合格报告；
4.2.2阀门检验
由于本装置内介质多为高温、高压和强腐蚀性，为保证阀门的安装施工质量，所有到场的阀门应进行如下检验，合格后方可发货于现场用于施工。
4.2.2.1所有阀门必须有压力试验（壳体强度试验和严密性试验）合格证明书，合金钢阀门应有成分分析合格报告。
4.2.2.2阀门外观应无裂纹、凹陷、蜂窝麻面、砂眼、锈蚀；
4.2.2.3法兰连接阀门，其法兰密封面应无径向划痕；
4.2.2.4阀门阀杆不得弯曲，螺纹不得损坏；
4.2.2.5安全阀应有调试合格证书，并且铅封完好；
4.2.3.1管道组成件及管道支承件在施工过程中应妥善保管，不得混淆或损坏，其色标或标记必须明显清晰。
材质为不锈钢的管道组成件及管道支承件，在储存期间不得与碳钢接触。
5管道预制：
由于施工场地狭小，为保证施工质量，优化作业环境，提高工作效率，特将大部分管道的预制工作放在预制厂内进行。
管道预留段，设计更改部分等在现场进行预制、安装。
5.1管道材料切割下料：
5.1.1施工班组在预制施工时，须仔细对照空视图和平面图，核对基础、设备、管架、预埋件、预留孔方位、尺寸是否正确，重要部位需进行实测实量，并将测量结果标注于空视图上。
对于最后封闭的管段须考虑组焊位置和调节裕量，尽量减少固定焊口的数量。
5.1.2管道按单线（空视）图预制，所用材料的数量、规格、材质应符合设计图纸要求，管段预制完毕后按单线图编号，并用记号笔标注焊缝编号。
5.1.3合理选择自由管段和封闭管段，封闭管段应按现场实测后的安装长度进行加工。
5.1.4根据图纸下料前，应核对管子的标记，确认无误后方可开始切割下料工作（管道下料应先从无标记端开始），做到用料正确、尺寸准确、标识明显。
切割完成后，应做好标记的移植。
5.1.5材料切割
5.1.5.1DN≤50的碳钢管、镀锌钢管、采用机械切割。
5.1.5.2DN>50的碳钢管，镀锌钢管用氧乙炔焰切割后，应进行打磨。
5.1.5.3不锈钢管采用机械或等离子切割法。
如用等离子切割，切割后需用砂轮机修磨，将热影响区磨去2.4mm以上。
5.1.5.4管子切口端表面须平整、无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等，切口端面倾斜偏差不大于管子外径的1%，且不超过3mm。
5.1.6坡口型式及加工要求
5.1.6.1Ⅰ类管道、不锈钢管道的管子和管件宜用机械加工，其它类别管道可用氧、乙炔焰气割加工，但必须用磨光机磨去影响焊接质量的表面层，并打磨平整。
5.1.6.2坡口加工完毕要检查坡口表面质量，以保证焊接质量。
5.1.6.3管子壁厚不大于3mm时，采用I型坡口。
5.1.7预制完毕的管段，将内部清理干净，并及时封闭管口。
5.2组对：
5.2.1壁厚相同的管道组成件组对时，保证内壁平齐，错边量不超过壁厚的10%，且不大于1.6mm。
5.2.2壁厚不相同的管道组成件组对：
管道的内壁差超过1.6mm或外壁差超过3mm时，按下图要求进行加工，组对。
150
150
外壁尺寸求相等内壁尺寸求相等
5.3预制件的焊接、检验
预制件的焊接、检验按7.8.2节要求进行，在预制厂完成无损检测和除焊缝以外管道外壁的防腐工作，并标好焊工钢印号、焊口号、管线号以及管段号标识。
5.4预制件的存放、保护与运输
5.4.1预制好的管段，管膛内应清洁，妥善做好管口封堵和密封面保护，并按单元或区域摆放整齐，以便于运输和安装。
5.4.2使用专用场地存放不锈钢管道，与碳钢管道严格区分开。
6管道安装：
6.1管道安装应具备的条件：
6.1.1与配管有关的建筑物、基础、钢结构等，经验收合格，满足安装要求。
与管道连接的设备安装找正合格、固定完毕，并办理完工序交接手续。
6.1.2预制件已检验合格，可以在地面上进行的工作尽可能的完成。
6.1.3预制件、阀门等内部已清理干净，无杂物。
6.2管道安装的基本顺序：
工艺管道的施工原则是:
先地下管，后地上管；先管廊管道，后框架工艺管道；先大管，后小管；先主管，后伴管；先干线，后支线；先高压管，后中低压管；对特殊材质、特殊部位的管道要做好特别安排，若受到管件，配件的到货时间以及相关作业的影响，安装顺序可作适当调整。
6.3管道安装的一般要求：
6.3.1管道安装时，检查法兰密封面及密封垫片，不得有影响密封性能的划痕，斑点等缺陷。
6.3.2当大直径垫片需要拼接时，采用斜口搭接或迷宫式拼接，不得平口对接。
6.3.3管道安装按管道平面布置图和空视图进行，重点注意坐标、标高、介质流向、支吊架型式及位置、坡度值、预拉值、管道材质、阀门的安装方向等。
6.3.4管道安装时，不宜采用临时支吊架，更不得用铁丝、麻绳、石块等作临时支吊架。
管架制安应严格按设计和KBR标准图进行，未经设计单位书面同意，严禁随意变动其型式、规格或位置，特别是热力管线和设备出入口管线。
支吊架焊接，焊道要饱满，焊接完毕须经检查人员检查合格后，方可进行管道安装。
6.3.5固定接缝可采用卡具来组对，但不得使用强力组对、加热管子、加置偏垫或多层垫片来消除固定接缝端面的过量空隙偏差、错口、不同心度等缺陷。
若有这样的缺陷，必须查明原因进行返修和矫正。
固定接缝需充氩气保护焊接时，采用可溶纸预先贴入固定口两边的管内，以保证氩气保护效果和节约氩气的用量。
6.3.6当管道安装遇到下列情况之一时，螺栓、螺母涂抹指定的油脂（二硫化钼油脂、石墨机油或石墨粉等）：
6.3.6.1不锈钢、合金钢螺栓和螺母；
6.3.6.2管道设计温度高于100℃或低于0℃；
6.3.6.3露天装置；
6.3.6.4处于大气腐蚀环境或输送腐蚀介质。
6.3.7法兰连接应与管道同心，保证螺栓能自由穿入，法兰螺栓孔跨中安装，法兰间保持平行，其偏差不大于法兰外径的1.5%，且不大于2mm。
不得用强紧螺栓的方法消除歪斜。
6.3.8法兰连接时，同一法兰应使用同一规格螺栓，安装方向一致。
螺栓紧固后，螺母应与法兰紧贴，不得有楔缝。
需加垫圈时，每个螺栓不超过一个。
紧固后的螺栓与螺母宜齐平。
6.3.9管子对口时在距接口中心200mm处测量平直度：
当管子公称直径小于100mm时，允许偏差为1mm；当管子公称直径≥100mm时，允许偏差为2mm，但全长允许偏差均为10mm。
6.3.10管道上仪表取源部件的开孔和焊接在管道安装前进行。
高压管道、不锈钢管道开孔在预制厂进行。
安装孔板时，其上下游直管段长度应符合仪表专业设计要求。
温度计套管的插入方向，插入深度及位置应符合设计要求。
降温装置和节流孔板等，应在试压吹扫后安装。
6.3.11不锈钢管道与碳钢支吊架之间应垫入氯离子含量不超过50PPM的橡胶石棉垫，防止不锈钢渗碳锈蚀。
安装不锈钢管道时，不得用铁质工具敲击。
6.3.12调节阀、安全阀、止回阀、设备口及其他仪表件连接法兰处用的缠绕垫、金属垫，均用石棉垫代替，并挂牌做好标记，待系统气密时安装正式垫片。
6.3.13垫片的使用应严格按设计图进行，不得混用，垫片周边应整齐，尺寸与法兰密封面相符，偏差允许范围（平面型）见下表：
垫片尺寸允许偏差（mm）
公称直径
内径允许偏差
外径允许偏差
＜125
+2.5
-2.0
≥125
+3.5
-3.5
高压管道支吊架应按设计规定或工作温度要求加置木垫、软金属片、绝热垫木等垫层，并预先将支吊架绝热防腐。
6.3.15管道安装允许偏差：
管道安装允许偏差（mm）
项目
允许偏差
坐标
架空及
地沟
室外
25
室内
15
埋地
60
标高
架空及
地沟
室外
±20
室内
±15
埋地
±25
水平管道不直度
DN≤100
2L‰,且≤50
DN>100
3L‰,且≤80
立管垂直度
5L‰,且≤30
成排管道间距
15
交叉管的外壁或绝热层间距
20
注:
L-管子有效长度，DN-管子公称直径。
6.4设备配管
6.4.1连接设备的管道，其固定焊口应远离设备，对于随机配管，还要满足供货商技术文件的要求。
6.4.2传动设备配管时，先从传动设备侧开始安装，先安装管道支架，保证管口法兰良好对中，管道的重量和附加力矩不得作用在设备上。
6.4.3管道安装完毕后，拆开设备进出口法兰螺栓，在自由状态下检查法兰密封面间的平行度、同轴度及间距。
当制造厂或文件无规定时，其允许偏差符合下表的规定：
法兰密封面平行度、径向偏差及间距
机器转速（r/min）
平行度（mm）
同轴度（mm）
间距（mm）
＜3000
≤0.40
≤0.80
垫片厚+0.5
3000～6000
≤0.15
≤0.50
垫片厚+0.5
>6000
≤0.10
≤0.20
垫片厚+0.5
管道与设备最终连接时，在设备上架设百分表监视联接部位的位移，设备转速大于6000rpm时，位移小于0.02mm；转速小于或等于6000rpm时，位移小于0.05mm。
百分表架设在机泵设备的联轴器或压缩机的机身支座上。
6.4.4管道安装合格后，不得承受设计以外的附加载荷。
6.4.5传动设备进出口管线安装时，应在其与设备口（法兰）连接处加设临时隔离盲板，并挂牌标示及做好详细记录，待管道吹洗合格，试车前经确认后拆除。
6.4.6对于静止设备管口采用封头保护的，现场用气割将封头切除后，应进行打磨。
配管前应进行设备内部检查及做好封闭记录。
6.5热力管道安装
热力管道具有热位移的特点，所以对支、吊架有严格的要求。
6.5.1固定架和导向支架的位置必须符合图纸规定。
6.5.2弹簧支、吊架定位应准确，弹簧压缩、拉伸值应符合设计规定。
6.5.3高温管道不得变动其安装位置与尺寸，若有变更时，必须有设计部门的变更通知单。
6.5.4支、吊架应按要求加置木垫、软金属垫、石棉板、绝热板等隔离块。
6.6蒸汽伴热管安装
6.6.1蒸汽伴热管的预制安装施工程序图，如下图示：
施工准备
施工技术交底
分配盘（分汽缸）和收集盘（汇集缸）预制
分配盘和收集盘安装
分配盘和收集盘到伴热主管的伴热线预制安装
主管上的伴热线预制安装
伴热系统试压、吹扫
验收
6.6.2水平伴热管均匀安装在主管下方或靠近支架的侧面，铅垂伴热管均匀分布在主管周围，不得将伴热管直接点焊在主管上，弯头部位的伴热管绑扎带不得少于三道，直伴热管绑扎点间距须符合下表的规定:
直伴热管绑扎点间距（mm）
伴热管公称直径（mm）
绑扎点间距
10
800
15
1000
20
1500
>20
2000
6.6.3伴热管须与主管平行安装，并能自行排液。
当一根主管需多根伴热管伴热时，伴热管之间的距离必须固定。
6.6.4对不允许与主管直接接触的伴热管，在伴热管与主管间加设石棉橡胶板进行隔离。
6.6.5伴热管其他施工要求
6.6.5.1伴热管施工时要做到排列整齐、美观、定位可靠，蒸汽伴管使用的无缝钢管，不得有裂纹、重皮、挤瘪等缺陷；
6.6.5.2蒸汽伴管应从被伴热的物料管或设备的最高点引入，从最低点排出，避免形成袋状，以便凝结水能自行排液；
6.6.5.3管道或设备上的仪表一次件伴热时，从自身伴热线上引出；
6.6.5.4伴热蒸汽必须从蒸汽总管上部引出，高于蒸汽总管的水平伴管应坡向蒸汽总管；
6.6.5.5蒸汽伴管的直管部分,至少每间隔10m设有一个膨胀圈，伴管与主管平行安装，位置正确，间距合理。
6.7高压管道的施工
6.7.1高压管道预制、安装:
6.7.1.1高压管道切割下料在管道加工厂完成，采用机械加工法。
6.7.1.2高压管道预制在预制平台和预制架上完成。
如是不锈钢管道应在平台或支架上放置木板，此外预制平台要保持干净，无灰尘。
6.7.1.3管道对口内壁应平齐，错边量不得超过1.6mm。
6.7.1.4管道预制件应按单线图进行编号分类堆放，不锈钢管不得与碳钢接触。
6.7.1.4管道安装前应将管道清扫干净。
6.7.2高压管道焊接:
6.7.2.1焊接前，焊接坡口的两侧100mm范围内应用砂轮机打磨干净，不锈钢管道应用丙酮清洗。
6.7.2.2在风、雨天气施焊时，要采取遮挡措施。
6.7.2.3高压管道焊接应严格按WPS进行，2＂及以下的对接管道采用氩弧焊，2＂以上的管道采用氩、电联焊的方法进行。
6.7.2.4焊接时严禁在母材上引弧，电弧长度应尽量小，除最终盖面焊缝外电极应尽量减少横向摆动。
6.7.2.5焊接时所使用的电焊机应具备高频引弧和遥控的电流量控制装置且性能稳定。
6.7.2.6起弧时，焊炬应提前送气，并采用高频引弧，不允许在焊件上引弧。
熄弧时焊工应先切断电流，保持接头处于气体保护之下。
6.7.2.7焊接过程中，焊丝熔化端应始终处于氩气的保护之下。
熄弧后，焊丝不得立即暴露在大气中，应在焊缝脱离保护时取出。
焊接时管内应提前充氩气，排净空气，并保持微弱正压和呈现流动状态。
氩气纯度应不小于99.96%。
6.7.2.8焊接过程中若发生夹钨现象，应立即停止焊接，更换或修磨钨极，并将缺陷磨掉。
6.7.2.9焊缝余高要求:
壁厚<13mm时，焊缝余高≤1.6mm；13mm≤壁厚≤25mm时，焊缝余高2.4mm；壁厚>25mm时，焊缝余高≤3.2。
6.7.2.10每焊完一道口后，均应在近旁冲压焊工钢印号（低温钢管道除外）以示识别，焊缝层间温度应≤149℃。
6.7.3焊接检验:
6.7.3.1管道焊前预热：
壁厚≥26mm的碳钢管预热温度为：
100-200℃。
合金钢管道壁厚≥6mm的预热温度为：
250-350℃。
6.7.3.2根部氩弧焊打底完成后，对内壁进行外观检查，要成型匀称，不得有未焊透、焊镏等表面缺陷。
6.7.3.3根部焊缝经射线检查合格后，应及时进行焊缝填充、盖面焊接工作。
6.7.3.4焊缝填充、盖面焊接工作完成，经射线检查合格后应及时进行焊缝热处理工作。
合金钢管道焊缝热处理合格后应进行磁粉检验。
6.8阀门安装
6.8.1阀门安装前，应检查填料压盖螺栓须留有调节余量。
6.8.2当阀门与管道以法兰或螺纹方式连接时，阀门必须在关闭状态下安装；阀门与管道焊接连接时，焊接时阀门不能关闭，防止出现过热变形；放空阀的螺纹部分要求密封焊时，阀门也不能关闭。
6.8.3安装前按设计要求核对型号，有方向要求的阀门，应按介质流向要求确定其安装方向。
6.8.4阀门手轮方向在施工图未注明的，以方便操作及美观即可，但手轮不宜朝下。
6.8.5升降式止回阀、旋启式止回阀安装位置和方向必须符合设计要求：
升降式止回阀只可用于水平管道上，旋启式止回阀既可安装在水平管道上也可安装在垂直管道上。
6.8.6安全阀必须垂直安装。
6.8.9Y型（篮式）过滤器安装时，应考虑其底（上）部有无足够的空
间，以便滤网拆卸清洗。
6.9弹簧支、吊架安装
6.9.1弹簧支、吊架整体供货，安装时指针应指示冷态值，并通过临时固定件进行固定。
弹簧支、吊架规格、型号、安装位置必须符合图纸要求，不得随意更改或变动。
6.9.2管道安装时，必须及时固定和调整支、吊架，其位置要准确，安装应平整牢固、与管子接触紧密。
6.9.3弹簧支、吊架的弹簧安装高度，必须符合设计文件规定，弹簧调整到冷态值，并做出记录（用红色油漆标出），弹簧的临时固定件，安装前应在标签上用油漆标出指针位置。
须待系统安装、试压、绝热、吹除完毕后方可拆除。
并及时调整弹簧，弹簧压缩、拉伸值符合设计规定。
6.9.4管道安装完毕，须按设计文件逐个核对支、吊架的形式、位置是否正确。
弹簧压缩、拉伸值符合设计要求。
6.9.5有热位移的应按热位移值的1/2偏位安装。
热负荷运行时，及时对支、吊架进行检查与调整并核对如下内容：
6.9.5.1滑动、导向支架的位移方向、位移值和导向性能应符合设计文件规定；
6.9.5.2管架不得脱落；
6.9.5.3固定支架牢固可靠，焊缝无开裂现象；
6.9.5.4弹簧支、吊架位移正确，指针指示置于热态值。
6.9.5.5管道安装施工时，严禁将管架作为施工吊装受力点，并注意防止对弹簧支、吊架的碰撞。
6.10静电接地安装
6.10.1需要进行静电接地的管线应按设计要求施工静电接地。
有静电要求的不锈钢管道。
导线跨接或接地引线不得与不锈钢管直接相焊，应采用不锈钢板过渡。
6.10.2静电接地按照电器专业的要求执行。
静电接地的设备和管道遇阀门、法兰时，采用铜导线跨接，截面积不小于6mm2。
6.10.3用做静电接地的材料或零部件，安装前不得涂漆，导电接触面必须除锈并紧密连接。
6.10.4静电接地安装完毕后，必须经过测试，电阻值超过规定时，应进行检查与调整。
7.焊接
本装置工艺管道材质有A53-B、A106-B、A333-6、A312-TP304、A312-TP304H、A335-P11、A335-P22等，其焊接工艺应严格执行PQR规定进行，焊接材料选用见下表所示。
焊接材料选用一览表
母材名称
母材材质
焊条
焊丝
备注
碳钢
A53.B、A106-B
E7018
ER70S-G
低温碳钢
A333.6
E7018
ER70S-G
不锈钢
A312TP304
E3018-16
ER308
不锈钢
A312TP304H
E308L-16
ER308L
合金钢
A335-P11
E8016-B2L
ER80S-B2L
A335-P22
E9016-B3L
ER90S-B3L
异种钢
A335-P11+CS
E8018-B2L
ER80S-B2L
A335-P22+CS
E9016-B3L
ER90S-B3L
A312TP304+CS
E309-16
ER309
7.1焊接工艺要求
由于本工程主材及焊材均由KBR提供，我公司已根据KBR要求，按ASME标准
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