HG_T3731-2023非金属化工设备玻璃纤维增强聚氯乙烯复合管和管件.docx

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1、ICS71.120;83.140CCSG94HG中华人民共和国化工行业标准HG/T37312023代替HG/T37312004非金属化工设备玻璃纤维增强聚氯乙烯复合管和管件Non-metallicchemicalequipment一Glassfiberreinforcedpolyvinylchloridecompositepipeandfittings2023-07-28发布2024-02-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布前言III1范围12规范性引用文件13术语和定义14原材料25设计26制造187要求198试验方法219检验规则2210标志、包装、运输、贮存及随行文件23本文件按照

2、GB/T1.12020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件代替IIG/T37312004玻璃纤维增强聚氯乙烯复合管和管件,与HG/T37312004相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:a)将标准名称修改为“非金属化工设备玻璃纤维增强聚氯乙烯复合管和管件”(见封而);b)增加了氯化聚氯乙烯(PVC-C)内衬,将本文件覆盖产品的最高工作温度从85C提高到95C(见第1章,2004年版的第1章);c)更改了最低工作温度(见第1章,2004年版的第1章);d)增加了耐温更高的环氧乙烯基酯树脂作为基体材料,与新增加的氯化聚氯乙烯(PVC-C)内衬的耐温性匹配

3、(见第1章,2004年版的第1章);e)更改了公称直径范围,将公称直径从DN800mm扩大到DN1200mm(见第1章,2004年版的第1章);D增加了塑料内衬层焊接的工艺评定要求(见6.1.1);g)增加了管材和管件的连接方式(见5.6);h)增加了内衬层最小厚度的规定(见7.1);i)增加了内衬层焊接的电火花检测要求(见7.2);j)更改了复合界面粘接强度的要求(见7.3,2004年版的4.16)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国石油和化学工业联合会提出。本文件由全国非金属化工设备标准化技术委员会(SAC/TC162)归口。本文件起苹单

4、位:南京新核复合材料有限公司、艾西复合材料(嘉兴)有限公司、河北兴泰玻璃钢有限公司、嘉兴南艺管业股份有限公司、江苏省特种设备安全监督检验研究院、华东理工大学华昌聚合物有限公司、佑利控股集团有限公司、天华化工机械及自动化研究设计院有限公司。本文件主要起草人:熊涛、李忠江、赵耀明、肖庆武、史建涛、刘坐镇、李晓、杨萌、时强、王博、李建华、贺正文、桑临春。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:2004年首次发布为HG/T37312004;一一本次为第一次修订。非金属化工设备玻璃纤维增强聚氯乙烯复合管和管件1范围本文件规定了玻璃纤维增强聚氯乙烯更合管和管件的原材料、设计、制造、要求、试验方法、检验规

5、则、标志、包装、运输、贮存及随行文件。本文件适用于以硬聚氯乙烯(PVC-U)或氯化聚氯乙烯(PVC-C)热塑性塑料为内衬,以不饱和聚酯树脂、环氧乙烯基酯树脂为基体,以玻璃纤维纱或其织物为增强材料,公称直径大于或等于2011un至1200mm,工作温度以PVC-U为内衬时为-5C70C、以PVC-C为内衬时为-595C,设计压力小于或等于1.6MPa的玻璃纤维增强聚氯乙烯复合管和管件(以下简称“复合管和管件)o2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适

6、用于本文件。GB/T1447纤维增强塑料拉伸性能试验方法GB/T2577玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法GB/T3854增强塑料巴柯尔硬度试验方法GB/T4219.1工业用硬聚氯乙烯(PVC-U)管道系统第1部分:管材GB/T4219.2工业用硬聚氯乙烯(PVC-U)管道系统第2部分:管件GB/T5349纤维增强热固性塑料管轴向拉伸性能试验方法GB/T5351纤维增强热固性塑料管短时水压失效压力试验方法GB/T8237纤维增强塑料用液体不饱和聚酯树脂GB/T17470玻璃纤维短切原丝毡和连续原丝毡GB/T18369玻璃纤维无捻粗纱GB/T18370玻璃纤维无捻粗纱布GB/T18998.2工业用

7、氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道系统第2部分:管材GB/T18998.3工业用氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道系统第3部分:管件GB/T22789.1硬质聚氯乙烯板材分类、尺寸和性能第1部分:厚度Imm以上板材GB/T34329-2017纤维增强塑料压力容器通用要求GB51160-2016纤维增强塑料设备和管道工程技术规范HG/T4090塑料衬里设备电火花试验方法HG/T4280塑料焊接工艺评定HG/T5876环氧乙烯基酯树脂3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1缠绕成型fiberglasswinding在控制张力和预定线型的条件下,以浸有树脂胶液的连续纤维或织物机械缠绕到内衬层上的玻璃纤

8、维增强塑料成型方法。3.2手糊成型contactmolding以短切毡或短切毡和方格布交替铺层的方式手糊到内衬层上,同时用毛刷在增强纤维上涂刷树脂,并转压加固的玻璃纤维增强塑料成型方法(也称“低压接触成型”)。4原材料4.1 内衬管、管件PVC-U管和管件的质量应符合GB/T4219.1和GB/T4219.2的要求。PVC-C管和管件的质量应符合GB/T18998.2和GB/T18998.3的要求。直管也可采用板材卷制焊接成型,PVC-U板材的质量应符合GB/T22789.1的要求。4.2 胶Wi剂内衬层承插粘接时,选用溶剂型胶黏剂,其质量应符合GB/T4219.1的要求。4.3 粘接剂内衬层

9、和结构层之间的粘接剂宜选用粘接性能良好的不饱和聚酯树脂,其质量应符合GB/T8237的规定。4.4 玻璃纤维增强材料4.4.1玻璃纤维无捻粗纱布的质量应符合GB/T18370的规定。4.4.2玻璃纤维短切原丝毡的质量应符合GB/T17470的规定。4. 4.3玻璃纤维无捻粗纱的质量应符合GB/T18369的规定。4.5树脂基体1.1.1 5.1不饱和聚酯树脂的质量应符合GB/T8237的规定。1.1.2 环氧乙烯基酯树脂的质量应符合HG/T5876的规定。1.1.3 外保护层用树脂应添加紫外线吸收剂。5设计5.1 复合管管壁和管件管壁层间结构型式5.1.1 复合管管壁和管件管壁层间结构型式见图

10、1。5.1.2 复合管管壁和管件管壁由内衬层、粘接层、结构层和外保护层(粘接层、结构层和外保护层以下简称为GRP层)四层构成,内衬层材料为PVC-U或PVC-C结构层和外保护层材料为玻璃纤维增强热固性塑料。标引序号说明:1内衬层;2一粘接层;3结构层;4一夕漳层。图1复合管管壁和管件管壁层间结构型式5.2结构层厚度计算5.2 .1受内压时,复合管及管件直管段结构层厚度和环向许用应力分别按公式(1)、公式(2)计算。(1)5言式中:t结构层厚度的数值,单位为亳米(mm);P设计压力的数值,单位为兆帕(MPa);d2结构层内径(可以用复合管内衬的外径替代)的数值,单位为亳米(mm);oper-结构

11、层环向许用应力的数值,单位为兆帕(MPa);。结构层环向拉伸强度的数值,单位为兆帕(MPa);K安全系数(K=63);11温度折减系数,5.2.2复合管和管件的最高工作温度不大于65C时,结构层厚度计算公式代入的力学性能值为常温性能值;最高工作温度大于65C时,结构层厚度计算公式代入的力学性能值为最高工作温度下的试验值。也可在常温性能值的基础上做相应温度折减,温度折减系数应不大于公式(3)的计算值。式中:q温度折减系数;T4设计温度的数值,单位为摄氏度(C);HDT结构层树脂的热变形温度的数值,单位为摄氏度(C)O5.2.3复合管结构层最小厚度应符合表1的规定。1不同设计压力等级下复合管结构层

12、小厚度单位为亳米公称直径DN不同设计压力等级下复合管结构层最小厚度0.6MPa1.0MPa1.6MPa202.02.02.0252.02.02.0322.02.02.0402.02.02.0502.02.02.0632.02.02.0752.02.02.0902.02.02.01102.02.02.51252.02.03.01402.02.03.01602.02.53.51802.02.54.02002.03.04.52252.03.05.02502.03.55.52802.54.06.03152.54.56.53553.05.07.54003.55.58.54503.56.09.55004.

13、06.510.56005.08.012.57005.59.014.58006.510.516.59007.011.519.010008.013.021.011008.514.523.012009.515.525.0此结构层厚度为最高工作温度不大于65C的规定值。如工作温度大于65C,按5.2.1和5.2.2重新计算结构层厚度。计算厚度时采用的结构层环向拉伸强度应符合表9的规定。5.3复合管件结构型式5.3.1 复合管件分类复合管件根据结构型式不同分为整体法兰、松式法兰、弯头、异径管、三通五种类型。5.3.2 整体法兰5.3.2.1整体法兰结构型式见图2。5.3.2.2整体法兰结构层最小厚度应符

14、合表2的规定。5.3.2.3h应大于或等于虫。53.2.4H应满足安装要求。5.3.2.5R应不小于2mm。5.3.2.6法兰外径D。、螺栓孔中心圆直径D,、螺栓孔直径d和数量n应符合相应法兰连接尺寸标准要求。标引序号说明:1 内衬层;2内衬层角焊缝;3GRP层。图2整体法兰结构型式表2不同设计压力等级下整体法兰结构层小厚度单位为亳米公称直径DN不同设计压力等级下整体法兰结构层最小耳度0.6MPa1.OMPa1.6MPa2012141625121416321214184012161850121820631518207518202590182025110182025125182530140182

15、53016018253018018303520020303522520303525025354028025354031525354535530405040030406045035456550035507060040557570045608080050709090055801001000651001301100701101401200801151505.3.3松式法兰5.3.3.1松式法兰结构型式见图3。5.3.3.3松式法兰结构层最小厚度应符合表3的规定。5.3.3.4h应大于或等于41。5.3.3.5H应满足安装要求。5.3.3.6R应不小于2mm,5.3.3.7活套法兰的材质可以选择碳钢、

16、不锈钢、玻璃纤维增强塑料等,由供需双方协商决定。尺寸应符合相应法兰连接尺寸标准。5.3. 3.8外径D。以不妨碍螺栓连接为准。标引序号说明:1 内衬层:2一内衬层角焊缝:3GRP层;4活套法兰。图3松式法兰结构型式表3不同设计压力等级下松式法兰结构层小厚度单位为亳米公称直径DN不同设计压力等级下松式法兰结构层最小耳度0.6MPa1.OMPa1.6MPa208101225812143281214408121450814166310141675101618901016181101018201251218201401220251601220251801520252001525302252025302

17、502030352802230353152235403552535404002540454503040505003045556003045607003550608004050659004055651000456070110045607512005065805.3.4弯头5.3.4.1弯头结构型式见图4。5.3.4.2根据内衬层的成型工艺不同,弯头分为整体弯头和拼接弯头。整体弯头内衬层可采用模具整体注塑成型或热弯直管成型;拼接弯头内衬层是用内衬直管段拼焊而成。5.3.4.3弯头的曲率半径R应不小于弯头公称直径。5.3.4.4时于拼接弯头,不同曲率半径最小拼接直管段数应符合表4的规定。5.3.4.

18、5不同设计压力等级下弯头结构层最小厚度应符合表5的规定。5.3.4.6H应满足安装要求。b)标引序号说明:1内2GRP层O图4弯头结构型式表4拼接弯头管段数项目参数弯头角度a0oa30o30a60o60a90o直管段数23455不同设计压力等级下穿头结构层小厚度单位为亳米公称直径DN曲率半径R不同设计压力等级下弯头结构层最小厚度0.6MPa1.0MPa1.6MPa2030.02.02.02.02537.52.02.02.03248.02.02.02.04060.02.02.02.55075.02.02.02.56397.52.02.53.075112.52.02.53.590120.02.02

19、.53.5110150.02.03.04.0125187.52.54.05.5140210.02.54.05.5160225.02.54.05.5180270.03.54.57.0200200.03.54.57.0225225.04.05.58.5250250.04.05.58.5315315.04.56.510.0355355.05.07.511.5400400.05.58.513.0450450.06.510.515.5500500.07.512.519.5600600.09.015.023.5700700.010.517.027.5800800.012.019.531.5900900.0

20、13.522.035.510001000.015.024.539.0IlOO1100.016.027.043.012001200.017.529.547.0表格中的曲率半径R为参考值。5.3.5异径管5.3.5.1异径管分为同心异径管和偏心异径管两种,结构型式见图5。5.3.5.2异径管的长度1.应满足安装要求。5.3.5.3异径管的异径段长度H宜为两端公称直径差的2.5倍。5.3.5.4异径管结构层厚度依据大端直径计算获得,不同设计压力等级下异径管结构层最小厚度应符合表6的规定Ob)得碍径曾细锂式标引序号说明:1内2GRP层0图5异径管结构型式Il*6不同设计压力等级下异径管推荐异径段长度H

21、和结构层小厚度单位米公称直径DXd异径段长度H不同设计压力等级下异径管结构层最小厚度0.6MPa1.0MPa1.6MPa63X5032.52.02.53.590X6367.52.03.04.0110X9050.02.03.04.0160X110125.02.54.05.5200X160100.03.55.07.0250X200125.04.05.58.5315X250162.54.56.510.0355X300137.55.07.511.5400X355112.55.58.512.0500X400250.06.510.516.0600X500250.08.012.519.0700X600250

22、.09.014.022.0800X700250.010.016.025.0900X800250.011.018.028.01000X900250.012.020.031.01100X1000250.013.022.034.01200X1100250.014.023.537.05.3.6三a5.3.6.1 三通的内衬层制作方法有两种:整体注塑成型和采用直管开孔焊接成型。5.3.6.2 3.6.2整体注塑成型三通的质量应符合GB/T4219.2和GB/T18998.3的要求。5.3.6.3 三通支管与主管连接部位应采用手糊成型补强。如果dDN0.4,增强层应延伸至主管底部。两种增强型式见图6,补强

23、层尺寸应符合表7的规定。5. 3.6.4长度H和1.应满足安装要求。a)dID0.4时三通结构型式b)dI0.4时三通结构型式标引序号说明:1内衬层;2内衬层角焊缝;3GRP层;4补强层,包括结构层和外保护层。图6三通结构型式7不同设计压力等级下三通补强层尺寸单位为呈米公称直径D不同设计压力等级下三通补强层尺寸0.6MPa1.0MPa1.6MPat1.1/1.2t1.1/1.2tUZ1.2202.050.02.050.02.550.0252.050.02.050.02.550.0322.050.02.050.02.550.0402.050.02.050.02.550.0502.050.02.0

24、50.02.550.0632.050.02.050.03.075.0902.050.02.550.03.5100.0IlO2.050.03.075.04.0100.01252.050.03.075.04.0100.01402.575.04.0100.05.5150.01602.575.04.0100.05.5150.01803.575.05.0125.07.0200.02003.575.05.0125.07.0200.02504.0100.05.5175.08.5250.03154.5125.06.5200.010.0300.03555.0150.07.5225.011.5350.04005.

25、5150.08.5250.013.0400.04506.0180.09.5300.014.5450.05006.5200.010.5350.016.0500.06008.0250.011.5400.019.0600.07009.0300.014.0450.022.0700.080010.0300.016.0500.025.0800.090011.0350.018.0600.028.0900.0100012.0400.020.0650.031.01000.0110013.0450.022.0700.034.01100.0120014.0500.023.5750.037.01200.05.4 内村

26、管、管件端部结构型式及要求5.4.1 端部结构型式内衬管、管件端部有平口和承插口两种型式,见图7。b)承插口端口图7内衬管、管件端部结构型式5.4.2 姗部要求在成型结构层时,内衬管、管件端部一定长度区域内不得施工结构层,预留长度值由各企业根据管道管件规格大小和安装要求自定。5.5 结构层边缘结构形式结构层施工完成并经巴柯尔硬度检测合格后,应将结构层边缘修磨成斜角,斜度以1:4为宜。5.6 复合管和管件的连接方式5.6.1 连接方式分类复合管、管件的连接方式有承插连接(代号为SW)、对接连接(代号为BW)、法兰连接(代号为FJ)等。连接形式依据管道用途决定,或由供需双方商定。5.6.2 承插连

27、接(SW)承插连接结构型式见图8,补强层尺寸应符合表8的规定。标引序号说明:1一平口端内衬层;2平口端GRP层:3补强层,包括结构层和外保护层:4焊缝;5一平口端内衬层与承插口端内衬层之间的胶接层;6 承插口端内衬层:7 承插口端GRP层.图8承插连接结构型式5.6.3对接连接(BW)对接连接(BW)结构型式见图9,补强层尺寸应符合表8的规定。15nun-20mm标引序号说明:1平口内衬层:2GRP层;3内衬层焊缝(仅显示热风焊接形式);4碳纤维或石墨导电材料层:5一一补强层(包括结构层和外保护层屋图9对接连接结构型式赛8不同设计压力等皴下承插连接和对接连接补强层尺寸单位为亳米公称直径DN不同

28、设计压力等级下承插连接和对接连接补强层尺寸0.6MPa1.0MPa1.6MPa1.t1.t1.t2050.04.055.04.065.04.02555.04.060.04.070.04.03255.04.065.04.080.04.04060.04.070.04.090.04.05065.04.080.04.0100.04.06370.04.090.04.0120.04.07575.04.0100.04.0130.04.09085.04.0110.04.0150.04.011090.04.0125.04.0175.05.0125100.04.0135.04.0190.05.5140105.04

29、.0145.04.0210.06.0160115.04.0160.04.5235.07.0180125.04.0175.05.0260.07.5200130.04.0190.05.5280.08.5225145.04.0210.06.0310.09.5250155.04.0230.06.5340.010.5280170.04.5250.07.5380.012.0315185.05.0280.08.5420.013.5355200.05.5310.09.5470.015.0400220.06.5340.010.5520.017.0450245.07.0380.012.0580.019.05002

30、65.08.0415.013.0640.021.0600310.09.5490.015.5760.025.0700355.011.0565.018.0880.029.5800400.012.5640.021.01000.033.5900445.014.0715.023.51120.037.51000490.015.5790.026.01240.042.0110535.017.0865.028.51360.046.01200580.018.5940.031.01480.050.05.6.4法兰连接(FJ)5.6.4.1与泵、阀门、设备、其他材质管道及需拆卸维修部件的连接应采用法兰连接。5.6.4

31、.2 法兰连接应采用柔性密封材料,宜采用橡胶垫片、软质四氟垫片。5.6.4.3 拧紧螺栓时宜采用扭矩扳手,参照制造商提供的扭矩,按对称原则依次拧紧所有螺栓。5.7标记及其示例复合管和复合管件成品的标记方式可参照下述示例。示例1:以符合HG/T3731、设计压力为1.6MPa、公称直径DN为50mm、长度为5000mm、内衬管材质为PVC-U.法兰连接的复合管,其标记为:玻璃纤维增强聚氯乙烯梵合管HQT3731-PN16-DN5O5000PVC-U/GRPFJ标记中各要素如下:PN16设计压力为1.6MPa;DN5O公称直径为50mm;5000长度为5000mm;PVC-U/GRP一内衬管材质为

32、PVC-U,结构层材质为玻璃纤维增强塑料(简称GRP);R一连接方式为法兰连接。示例2:以符合HG/T3731、设计压力为1.6MPa、公称直径DN为50mm、45。弯头、内衬管材质为PVe-C、对接连接的复合弯头,其标i己为:玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯复合弯头HOT3731-PN16-DN50-45o-PVC-OGRP-BW标记中各要素如下:PN16设计压力为1.6MPa;DN5O公称直径为50mm;45弯头曲率半径为15。;PVC-C/GRP一内衬管材质为PVCC,结构层材质为玻璃纤维增强塑料(简称GRP);BW一连接方式为对接连接。示例3:以符合HG/T3731、设计压力为1.6MPa、公

33、称直径DN为50mm40mm、内衬管材质为PVCU、-端为i兰连接而另一端为对接连接的复合异径管,其标记为:玻璃纤维增强聚氯乙烯复合异径管HG3731-PN16DN5(y4O-PVC-U/GRPBW/FJ标记中各要素如下:PN16设计压力为1.6MP3;DN50/40异径管大端公称直径为50mm,小端公称直径为40mm;PVC-U/GRP一内衬管材质为PVCU,结构层材质为玻璃纤维增强塑料(简称GRP):BW/FJ大端连接方式为对接连接,小端连接方式为法兰连接。6制造6.1 工艺评定6.1.1 内村层焊接工艺评定内衬层如需要焊接,应在施工前依据HG/T4280进行焊接工艺评定。焊接工艺评定应覆

34、盖所有类型的焊缝。焊接部位力学性能不得低于母材力学性能的70%。6.1.2 内村层和结构层粘接工艺评定内衬层和结构层施工前应进行粘接工艺评定,按照GB/T34329-2017附录C的规定进行制样测试。6.1.3 结构层施工工艺评定结构层应在施工前按照GB/T343292017附录B的规定进行工艺评定和制样测试。6.2 内树层制作6.2.1 焊接拼接的内村管件内衬层采用焊接拼接时,应符合下列要求:a)内衬层焊接时,环境温度应不低于5;b)焊接完成后,焊缝余高不得超过2mm;c)焊缝部位应依据HG/T4090进行电火花检测;d)对于内衬层焊缝背面有铺设导电层要求的,在结构层施工前应先确保导电层与内

35、衬层良好粘接。6.2.2 黛合前内衬管、管件的检查内衬管、管件在复合前,应确定其厚度是否符合设计要求,外表面应洁净、干燥,目测没有明显划伤,并经过表面粗糙处理。6.3 粘接层施工内衬管、管件外表面粗糙处理后,应保持干净、干燥,并宜尽快涂刷粘接剂,粘接剂应覆盖全部外表面,并保证涂刷均匀。6.4 结构层施工6.4.1施工环境温度宜为15C30C250120轴向拉伸强度/MPa212521207.7 外观质7 .7.1结构层应无对使用性能有影响的龟裂、分层、纤维裸露、贫胶区、杂质、气泡和纤维浸润不良等明显缺陷。结构层外观质量应符合GB511602016表7.4.1的规定。8 .7.2外保护层应无纤维

36、裸露、贫胶区和毛刺等明显缺陷。外保护层外观质量应符合GB51160-2016表7.4.1的规定。7.8 外形尺寸及其偏差7.8.1复合管的长度偏差应符合表10的规定。*10复合管的长度偏差单位为亳米长度1.偏差4000+204000长度的5%。7.8.2弯头弯曲角度(两个管口平面间的夹角)及三通垂直度(支管与主管间的角度)的角度偏差:不带法兰时为1;带法兰时为0.5。7.8.3法兰密封而平面度偏差:公称直径不大于45Omm时为1.0mm;公称直径大于45Omm时为2.0mmo7.8.4法兰密封面对复合管中心线的垂直角度偏差:不大于0.5。7.9水压试验水压试验压力为1.5倍设计压力,保压至少2

37、0min.复合管、复合管件及连接部位应无渗漏且复合管及复合管件应无损坏。水压试验的地点由供需双方协商确定。8试验方法8.1 厚度厚度应使用分度值为0Imm的游标卡尺进行测量,至少测量4次,取算术平均值。8.2 电火花试验电火花试验按HG/T4090的规定进行。8.3 内村层与结构层粘接强度内衬层与结构层粘接强度试验按GB/T34329-2017附录C的规定进行。8.4 结构层树胸含树脂含量按GB/T2577的规定进行检测。1.2 Jr尔皿巴柯尔硬度按GB/T3854的规定进行检测。8.6 结构层力学性能环向拉伸强度试验按GB/T1447的规定进行:轴向拉伸强度试验按GB/T5349的规定进行。8.7 外观质外观质量检测用肉眼观察复合管及管件的内、外表面。8.8 外形尺寸及其偏差8.8.1 长度及其偏差长度及其偏差使用分度值为Imm的钢卷尺进行测量,至少测量2次,取算术平均值。8.8.2

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