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风电厂事故汇编

风电厂事故汇编

 

 

北京协合运维风电技术有限公司

2011年11月1日

 

前言

风力发电厂是世界性的清洁能源产地,目前中国境内大部分风电厂都是在2005年以后投入建设的。

这次事故汇编以实事求是的原则,按照事故经过、事故分析、事故损失、事故对策为骨架。

国家在风力发电方面的规章制度和事故案例都比较奇缺的情况下,为了保证风电厂人员和设备的安全,我们不得已展开事故汇编工作,在工作中得到了运维公司领导层廖卫东总经理、盛九庆副总经理、李斌总工程师、武彪副总经理的大力支持,得到了北京协合运维风电技术有限公司全体运行、检修人员的大力支持。

在此,一并感谢工作在各个风电战线的同仁,希望我们的风电事业越来越好,还子孙一片蓝天,造福子孙后代!

由于本人能力有限,整理不全面,分析不到位之处,请大家提出宝贵意见,争取风电事故汇编能够由国家主持出版一本更加权威的著作。

 

北京协合运维风电技术服务有限公司

安全生产部

范成良

2011年11月1日于北京

华锐风电科技集团公司在张家口尚义县安装调试风机时发生触电事故3人死亡

一、事故经过

2011年1月5日18时30分,华锐风电科技集团股份有限公司在张家口市尚义县南壕欠镇大坝沟村施工工地进行安装调试风机时,发生触电事故,造成1人当场死亡,2人重伤,伤者立即被送往医院抢救。

2名伤者经抢救无效相继死亡。

事故是由于吊物绳被大风刮到距离风机15米的35KV高压电线上,吊物绳内部有一根钢丝,瞬间击穿高压电送到风机上面,起火造成发电机着火,死亡三人。

二、事故分析

风大超过20米/秒,人员安全意识不强,不了解线路已经送电。

三、事故损失

事故造成3人死亡,整个机舱和桨叶全部烧毁。

四、事故对策

1、严格执行国家风力发电检修规程,风速超过标准不登机作业,使用提升机时偏航到远离高压线侧进行;

2、新员工一定要经过培训,考试、考核合格上岗;

3、建立师带徒制度,老员工带新员工参加工作;

4、持证上岗。

(协合运维安全生产部范成良供稿)

太仆寺旗风电厂5.29设备事故

一、事故经过

2010年5月29日,太仆寺旗风电厂主变低压侧35KV穿墙套管短路,造成主变出口短路,当时风速17.7米/秒,负荷42.73MW。

事故发生后风机接触器、压敏电阻大量烧毁,多点发生放电痕迹。

主变强送成功,直流电阻一直不合格,主变需要大修。

二、事故分析

这次事故主要是由于35KV穿墙套管质量不合格引起,风电厂没有对其进行预防性试验造成。

三、事故损失

主变需要大修,台变烧毁一台,风机配件大量更换。

四、事故对策

1、对设备严格执行实验规程;

2、员工技术培训;

3、更换合格穿墙套管。

 

(协合运维安全生产部范成良供稿)

扎旗风电厂12.14主变烧毁设备事故

一、事故经过

2010年12月14日,扎旗风电厂发生运行副值长擅自解除五防,带电合主变接地刀闸,主变跳闸后,分开接地刀闸,在强送过程中没有合主变高压侧中性点,造成主变低压35KV侧A、B相匝间短路故障,主变返厂。

二、事故分析

整个过程都没有操作票,无票操作,一错再错。

现场运行人员技术水平低下。

三、事故损失

主变返厂家维修。

四、事故对策

1、加强员工技术培训;

2、加强员工安全规程学习;

3、对员工展开五防专题培训;

4、健全干部、熟练技术人员配置。

 

(协合运维安全生产部范成良供稿)

大唐左云项目风机倒塌图片及事故原因分析

一、事故经过

2010年1月20日,常轨维护人员进行“风机叶片主梁加强”工作。

期间因风大不能正常进入轮毂工作,直到2010年1月27日工作结束。

28日10:

20分,常轨维护人员就地启动风机,到1月31日43#风机发出“桨叶1快速收桨太慢”等多个报警,02:

27分发“振动频带11的振动值高”报警,并快速停机。

8:

00风电缺陷管理人员金武新通知常轨维护负责人郜渭川,18:

00常轨维护人员处理缺陷完毕后就地复位并启机。

直到2月1日3:

18分,之前43#风机无任何报警信息,发生了倒塌事件(具体见图2,图3)。

图243#风机从2010年1月31日00:

00到2010年2月1日2:

00的

平均有功功率曲线

图3报警信息

43

2010-01-2821:

39:

32.187

Warning

T74

PitchFollowingError1(浆叶跟随错误)

43

2010-01-3102:

27:

52.937

报警2

T833

PCHband11vibrationtoohigh(振动频带11的振动值高)

43

2010-01-3118:

31:

46.100

Warning

S230

复位请求

yao.cpc

reset

风机倒塌现场情况为:

43#塔筒从中、下段法兰连接处折断倒塌,主机随同塔筒上段和中段朝着主导风向北偏西60度方向,扭曲旋转约180度后倒在大致为北偏西15度方向,法兰盘脖颈距端部12mm处撕裂近三分之二(连接螺栓83孔),三分之一螺栓断裂(42条),中塔筒下法兰约三分之一撕裂随中塔筒倒下。

塔筒中段、上段、风机机舱、轮毂顺势平铺在地面上,塔筒上段在中间部分发生扭曲变形。

风力发电机摔落在地,且全部摔碎,齿轮箱与轮毂主轴轴套连接处断裂,齿轮箱连轴器破碎,叶片从边缘破裂大量填充物散落在地面上。

(见图4、5、6、7)

图4

机组倒塌全景

图5

中塔筒下法兰与焊口间撕裂

图6

轮毂主轴轴套断裂处

图7

损坏的齿轮箱、发电机

事故发生后将二期风机全停,并进行外观、内部的全面检查。

3月4日,左云风电公司检查发现二期61号风机中下塔筒法兰连接螺栓断裂48根(共125根),在螺栓未断裂面的法兰与焊缝间有长度为1.67米的裂缝,其异常现象与倒塌的43号塔筒情况基本一致,见下图。

断裂的螺栓

法兰与焊口间的裂缝

二、事故分析

事故主要由于塔筒法兰焊接质量引起。

维护人员对振动原因没有认真检查。

三、事故损失

一台风机报废。

一台风机大修。

四、事故对策

1、加强维护人员技能水平;

2、增加对振动的敏感性;

3、加强产品质量检查,尤其是塔筒焊接缝隙部位的检查。

(协合运维技术部孙占庚供稿)

一起电焊机触电事故的剖析

电焊机是现代工业生产中最常见的施工设备之一,广泛应用于造船、设备检修、安装、建筑施工等行业,但是由于电焊机是带电设备,在实际使用过程中发生触电事故是很频繁的,尤其是二次线触电事故,原因在于二次线电压较低,空载电压一般在50~90V,加之人们对触电的成因认识不足,往往忽视它的危险性,有些人往往错误地认为电焊机二次线是“安全”的。

下面通过对一起电焊机二次线致人死亡的真实案例进行剖析,来探讨电焊机二次线的安全使用问题。

一、事故经过

  2002年6月,山西河津市某安装公司对某氧化铝厂3号熟料烧成窑进行大修,6月17日17:

00,临时工何某在窑尾焊接钩钉,不慎触电,送医院抢救无效死亡。

  事后调查确认,事发时窑内温度在40℃以上;何某手戴帆布手套,脚穿回力牌球鞋,手套、鞋、衣服已经湿透,无焊工证。

电焊机为BX3-300-1型交流焊机,性能正常;一次线、二次线、焊钳经外观检查无漏电现象,测量绝缘电阻均超过1M。

二、事故分析

2.1管理因素

  施工单位安全管理存在漏洞,管理不严。

临时工何某被施工单位雇佣后一直未接受正规的三级安全教育,安全意识和安全技能较差,何某无证施焊,不具备最基本的焊接知识和技能,很易发生事故。

2.2技术因素

  窑体系Q235-A钢材制作,导电性能良好。

经事后调查分析,何某在焊接时,左手持钩钉,右手握焊把,在焊接过程中,如果钩钉和窑体接触良好,则电流会通过二次线把线、焊条进入窑体,流到二次线地线,回到焊机。

由于人体电阻远远大于金属电阻,通过人体的电流很小,可以忽略,不至于对人体造成大的伤害。

但是,在不懂得焊接技术和安全知识的情况下,由于误操作,钩钉未接触到窑体,而焊条和钩钉接触,这样电流就通过人体形成一条电流回路,路径如下:

电焊机→把线→焊钳→焊条→钩钉→左手→人体→臀部、双脚→扬料板、窑体→地线→电焊机,这样就会使人触电。

电流经过了心脏和内脏器官,是一个非常危险的途径。

但是,最主要的问题在于这样低的电压会不会致人死亡?

事实上,人体被电击之后,受伤害程度与电压无直接关系,而是取决于通过人体电流的大小、电流持续时间的长短、电流通过人体的途径、人的身体状况和电流的频率5个方面。

  研究证明,通过人体的电流达到或超过摆脱电流(一般男为16mA,女为10mA),人体就不能自主摆脱带电体,会感到异常痛苦,身体难以忍受,如时间过长,则可能昏迷、窒息,甚至死亡;30mA的电流是一个危险电流,通过人体的电流达到或超过30mA时,数秒至数分钟就会使人心脏跳动不规则,昏迷,血压升高,强烈痉挛,可能引起心脏跳动异常,致人死亡;50mA为室颤电流(或致命电流)下限,即通过人体引起心室发生纤维性颤动的最小电流,50mA的电流通过人体的时间达1s,就可能发生室颤,使人死亡。

室颤电流I和电流持续时间t的关系可用下式表达:

  当1s<t≤5s时,I=50(mA);

  0.01s≤t≤1s时,I=50/t(mA)(公式1)

  频率为30~300Hz的交流电是对人体伤害最为严重的区间,50Hz的工频交流电恰好位于区间内,故50Hz的工频电流对人体的伤害非常严重;分析事发时焊机的状态,应是处于空载,其空载电压U为65~75V;而人体电阻是一个与性别、年龄、体质、有病与否、出汗程度等有关的变量,其参考值如表1所示。

表1 不同条件下的人体电阻

接触电

皮肤干燥

皮肤潮

皮肤湿

皮肤浸入

压/V

(1)

(2)

(3)

水中(4)

10

7000

3500

1200

600

25

5000

2500

1000

500

50

4000

2000

875

440

100

3000

1500

770

375

250

1500

1000

650

325

注:

(1)相当于在干燥场所的皮肤,通电途径为单手--双脚;

  

(2)相当于在潮湿场所的皮肤,通电途径为单手--双脚;

  (3)相当于在有水蒸气等特别潮湿场所的皮肤,通电途径为双手--双脚;

  (4)相当于在游泳池中的情况,基本上为体内电阻。

  事发时,何某手戴帆布手套,未戴焊工绝缘手套,脚穿回力球鞋,未穿绝缘鞋;施工时正值夏季,天气十分炎热,窑体内温度达40℃以上,由于长时间作业,身体十分疲劳,且出汗严重,手套、鞋子、衣服已经湿透,可以说手套、鞋子已基本失去绝缘能力,尽管并无水蒸汽,但身体外表水分含量很大,故人体电阻实质上相当于水蒸汽或很潮湿情况下的电阻即相当于(3)或

(2)的情况,或界于

(2)和(3)之间的情形,故人体电阻Rb的区间为770~2000欧姆。

  根据上述所说的触电的情况,电流通过人体形成一个闭合回路,回路中的电缆、窑体、鞋子、手套等的电阻可忽略,视为0;空载电压U的区间为65~75V,根据欧姆定律,则It=U/Rb,通过人体的电流It应大于65V/2000=0.0325A=32.5mA,小于75V/770=0.0974A=97.4mA,即It的区间为32.5~97.4mA,在此区间的电流都可能使人死亡;同时人体疲劳,电阻降低,体表水分含量很大,电阻更接近于表1中(3)中的情形,若人体电阻Rb按(3)估算即770~875的区间为74.3~97.4mA,如此高的电流将其击倒,触电者很难摆脱,据公式1知这个区间的电流会使人发生室颤,所需的电流持续时间为0.513~0.673s,即不到1s的时间就可能使触电者心室颤动、死亡。

事实上,触电者从触电到被脱离电源的时间远远超过了1s,甚至达到1min,发生死亡的概率就特别大。

2.3事后抢救不及时

人触电以后,会出现神经麻痹、呼吸困难、血压升高、昏迷、痉挛,甚至呼吸中断,心脏停跳等险象,呈现昏迷不醒的状态。

通常称是假死,万万不可轻率地认定触电者真的已经死亡。

我们通常所说的30mA以上的电流通过人体可能使人死亡,指的是30mA乃至50mA以上的电流通过人体一定时间具有致人死亡的能力,并不必然导致人的死亡。

其最终死亡与否还与事后抢救是否及时、方法是否得当等有很大关系。

何某触电后,没有就地抢救,首先发现的2个人让何某脱离电源后,和其他几个人一起将何某从窑体内抬至窑外(距离约100m),途中很多施工设备和"米"字形支撑架的阻碍延误了行进速度,耽误了10min左右。

到窑外才进行人工呼吸和胸外心脏挤压法的抢救并联系车辆送医院,且抢救人员的抢救方法不得要领,在送医院途中又中断抢救,致使到医院后虽全力救治但无效死亡。

可以说抢救时间的延误和方法的不妥是导致触电者最终死亡的又一重要因素。

三、事故损失

触电死亡一人

四、事故对策

  一般情况下,电焊机空载电压在50~90V左右,而安全电压最高等级为42V,空载电压高于安全电压,这是二次线最主要的不安全因素;另外,一般电焊机电弧引燃后,要维持电弧所需的工作电压为16~35V,虽然在安全电压范围内,但在不良的焊接环境下如在金属结构上、金属容器、管道内或水下、潮湿地点进行焊接,若焊工身体状况较差,人体电阻较低,也可能造成触电,安全电压并不是绝对安全的。

而电焊机二次线触电对人的伤害程度与通过人体电流的大小、持续时间的长短、电流通过人体的途径、电流的种类(直流或交流)和频率、人的身体状况有关。

最终伤害结果还与事后的急救有关。

为了防止电焊机二次线触电事故,避免抢救不及时造成不必要的严重伤害,必须在管理、技术和急救方面采取切实可行的预防措施。

  

(1)必须严格电焊工资质的管理。

电焊工属特殊工种之一,其培训、考核、取证、复审和人员的使用管理必须严格执行国家规定,杜绝无证施焊现象。

  

(2)电焊工劳保用品如工作服、绝缘鞋、绝缘手套、防护面罩等必须穿戴齐全。

这是防止触电事故最基本和最有效的措施。

  (3)电焊机一次线和二次线的接线柱端口都必须有良好的防护罩,防止人体意外触及带电体。

如果防护罩是金属材料,必须防止防护罩和接线端口的接线柱、金属导线碰触或连接,以免防护罩带电。

  (4)焊钳和二次电缆线必须绝缘良好,不能有裸露或漏电现象。

  (5)电焊机的使用坚持"一机一闸一漏一箱"的原则。

即每台电焊机必须配备一个独立的电源控制箱,控制箱内有容量符合要求的铁壳开关(或自动空气开关)和漏电保护器。

  (6)安装电焊机空载自动断电装置。

一般电焊电弧电压为16~35V(低于安全电压),也就是引弧后电源输出电压即二次线电压自动下降到工作电压才能稳定地继续施焊,此时,二次线电压安全程度是较高的,但是停焊时二次线电压即变为空载电压50~90V,比较危险,如果此刻能够切断电焊机电源,就可以从根本上消除二次线乃至一次线的安全隐患,电焊机空载自动断电装置就具有在设定时间内自动切断电焊机电源的功能。

国家规定,在特别危险如在金属容器、管道内,在金属结构上、潮湿地点以及水下、高空等处进行焊接作业,电焊机必须配装空载自动断电保护装置。

可以说电焊机配备空载自动断电装置是在技术上防止二次线触电事故极为有效的办法。

  (7)在不良的环境下施焊,使用"一垫一套"防止触电。

在金属容器、管道、金属结构及潮湿地点进行焊接时,触电的危险性很大,除采取安装电焊机自动断电保护装置的措施外,还可以采用加"一垫一套"的办法来预防触电,即在焊工脚下加绝缘垫,停止焊接时,取下焊条,在焊钳上套上"绝缘套"。

  (8)严禁使用厂房构件、金属结构、轨道、管道、或其他金属物搭接起来代替焊接电缆使用。

使用这些金属物作为焊接电缆,很容易引起触电,同时会因接触不好,产生火花,引起火灾。

  (9)由电工进行电焊设备的安装、维修和检查。

  (10)电焊机使用过程中不允许超载。

超载指2个方面:

一是指焊接电流超过了额定电流值,另一方面是指使用的时间超过了额定暂载率。

按国家规定,工作周期为5min,并且规定额定暂载率为60%,即在5min之内只允许通电工作3min。

(11)工作结束时,要立即切断电源,盘好电缆线,清扫场地,经确认无安全隐患后,方可离开。

(12)做好触电急救。

要点是救治及时和采取正确的救护方法,而最为关键的是"快"。

据统计,触电后不超过1min开始救治者,90%有良好效果;触电后6min开始救治则10%有良好效果;12min才开始救治则救活率很小。

所以及时抢救至关重要。

发生触电事故时,应该迅速使触电者脱离电源,并立即在现场进行人工呼吸和胸外心脏挤压。

千万不能消极地等待医生的到来。

在现场施行正确急救的同时,派人通知救护车和医务人员到现场,还可以联系其他车辆将触电者送往医院。

抢救应坚持不断,切不可轻率停止,运送途中也不能终止抢救,更不能轻率地断定触电者已经死亡,实际抢救中有抢救5h还救活的实例,因此只有医生才可以确诊触电者是否已经死亡。

 

(白城基地安全工程师王利广供稿)

关于红旗路变电站1号主变事故分析

摘要:

阐述了天津市红旗路变电站1号主变差动、重瓦斯保护动作、三侧开关掉闸,主变压力释放阀动作的事故过程。

分析了由于变压器制造问题的隐患,不能承受近区故障电流冲击。

使变压器Bm、Em相绕组严重变形.纵绝缘损坏放电事故发生。

并对变压器纵绝缘机理进行了详细的分析,找出导致事故的内在因素。

关键词:

变压器;纵绝缘;事故分析

一、事故经过

2000年8月8日22:

50,天津市红旗路变电站1号主变差动、重瓦斯保护动作,2201、301、201开关掉闸,245自投成功。

1号主变压力释放阀动作。

35kV。

5母差动作,302开关掉闸:

1-0避雷器动作一次。

23:

20合302,0:

5535kV线路恢复正常。

(通过故障录波图进行事故追忆显示1号主变301掉闸时间为22:

52'22"755,5母差切302时间为22:

52'23"525)。

1现场检查

(1)1号主变压力释放阀喷油,瓦斯继电器有气体,进行油色谱分析:

瓦斯继电器处取油样乙炔值为1784ppm;下部放油阀取油样乙炔值为92ppm,分析结论:

总烃、乙炔超过注意值,为高能量放电性事故;电气试验直阻、绝阻、空载不合格,判断为C相绕组短路;变形试验确定为中压侧Cm相绕组有变形,判断为中压侧Cm相绕组有故障;

(2)检查346-4刀闸发现动静触头相间放电、动触头与网门三相放电,刀闸损坏。

(3)35kV母线刀闸瓷瓶无放电痕迹,当天无工作,无操作。

值班人员在22:

00巡视未见异常。

(4)35kV避雷器本年度预防性试验合格。

(5)35kV接地信号装置检查正常,接地延时1",但接地消失,接地信号不保持。

(6)当天在故障前后出现持续雷雨天气:

天津地区的相对湿度为95%,降水量7.3毫米,西南风3级。

1.1主变吊检发现损坏情况

1)C相绕组上部压板及对应的铁轭上部有大量的铜沫及烧黑的电磁线绝缘纸片。

2)高压调压绕组线段有多处轻微的变形,个别线段有压塌现象,部分线段幅向松动。

3)中、低压绕组的压板比高压绕组的压板凸起15-20mm。

(A相15mm、B相15mm、C相20mm)

4)35kV侧Cm相绕组{中部出线}首端(下部绕组)1--2段靠近出线部位段间短路产生电弧,部分电磁线(组合导线)烧断、对应的内侧绝缘纸板{2层3mm纸板}及35kV调压绕组被电弧烧伤。

上部、下部绕组首端1-4段共8段绕组变形严重且多处绝缘破裂露铜。

5)35kV侧Bm相上部、下部绕组(中部出线)首端1-4段共8段绕组变形严重且多处绝缘破裂露铜,无放电痕迹。

6)35kV绕组段间油道(绕组中部)不一致,Am相5mm油道3个,Bm、Cm相10mm油道3个,局部区域电抗高度相差10×3-5×3=15毫米,属绕组制造质量问题。

1.2主变运行状况

1)红旗路1号变压器,型号:

SFPZ7-120000/220,西安变压器厂1994年11月产品。

1996年12月26日启动,第一次冲击合闸时重瓦斯、差动保护动作掉闸:

压力释放阀喷油,对变压器油进行色谱分析,分析结论为乙炔、总烃均超标,变压器内部有高能量放电现象。

吊罩检查为10kV引线铜排b、c相由于安装主绝缘距离不够造成相间短路放电。

修复后变压器进行了相关的绝缘试验和绕组变形测量,试验结论合格。

故障后对变压器油进行真空脱气处理。

变压器于1997年3月14日再次启动投入运行,此时变压器油中乙炔含量15.4PPm,属故障残留气体,运行后跟踪色谱分析,乙炔含量逐步下降且无明显变化。

2)1999年8月9日.35kV出线323出口电缆三相短路故障.变压器压力释放阀动作喷油(少量),变压器重瓦斯保护及差动保护没动作,变压器也未掉闸。

对变压器油进行色谱分析与历次数据比较无明显变化,99年9月19日进行电气试验检查及有载开关吊检试验结论合格,进行绕组变形测量,通过试验数据分析,该变压器中压侧c相绕组存在轻度变形,不影响变压器的运行。

二、事故分析

2.1变压器制造中存在的问题

经过故障吊检发现,该变压器在生产制造过程中存在许多问题。

2.1.1设计上存在的问题

1)该制造厂没有1800A的无载分接开关,用两台1000A的开关代替。

故将35kV绕组设计成完全一致的两个上下并联绕组,从中部出线,在中性点处抽头作分接,由于是降压变。

从里到外是低、中、高压排列,不得不在35kV绕组中采用23根换位组合导线,总截面几何尺寸过大,使绕组整体机械强度达不到要求。

2)在换位"S"弯处放置孤立很小填充垫块,并没有任何专项固定措施,在电动力作用和绕组整体机械力的作用下,这些填充小垫块如同虚设,不起作用,当震动脱落后,此处支撑点消失,增大振荡空间或导线位移空间造成绕组导线在电动力作用下失稳。

3)采用23根换位组合导线,从整体看绝缘过薄,2层电缆纸,1层高密度纸,它的电气强度完全可以满足要求,由于导线平整度较差在电动力作用下,产生摩擦力和剪切力,从而造成导线绝缘破损,降低机械强度和电气强度。

2.1.2工艺要求上存在的不足

1)35kVAmBmCm三相绕组中部首端出线饼间油道绝缘垫块存在严重工艺上的差异:

a:

Am相饼间油道垫块放置5min×3,而BmCm两相饼间油道垫块放置10mm×3(据厂家设计人员介绍图纸应该是5mm为正确)这就使得设计电磁计算时安匝平衡产生了极大误差,从而也增大了绕组在此区域的安匝不平衡度,造成故障时的电动力加大,这也是本次事故的主要原因。

b:

厂家生产人员为了满足35kV绕组Am、Bm、Cm三相总体电抗高度相一致,由于首端垫块之差,而在绕组其它饼间,增加(或减少)了饼间油道垫块片数。

2)绕组"S"弯处的填充垫块,本应竖置摆放,这样机械强度和稳定性较好,而实际上填充垫块既有竖置摆放,也有水平摆放,而Bm、Cm相大部分散落垫块都是水平摆放的填充垫块。

3)BmCm两相故障源点都是在绕组首端上、下包"S"弯处,共有6处,从此证明在对"S"弯工艺处理上还存在着绝缘薄弱和机械强度问题,以及制造加工上对换位组合导线的机械伤害问题。

综上所述,在制造过程中存在这样那样一些问题为变压器在电网上的安全运行埋下了事故隐患。

2.2红旗路站地区电容电流测试情况

为进一步分析过电压原因,8月26日对红旗路站35kV电容电流补偿情况进行实测分析。

结果如下:

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