摘要:LNG储罐概况LNG储罐属常压低温大型储罐,通常为平底双壁圆柱形。储罐内筒一般采用含镍9%合金钢,也可为全铝、不锈钢薄膜或预应力混凝土,外壁为碳钢或预应力混凝土。壁顶的悬挂式绝热支撑平台为铝制,罐顶则由碳钢或混凝土制成。罐内绝热材料主要为膨胀珍珠岩、弹性..
LNG储罐概况LNG储罐属常压低温大型储罐,通常为平底双壁圆柱形。储罐内筒一般采用含镍9%合金钢,也可为全铝、不锈钢薄膜或预应力混凝土,外壁为碳钢或预应力混凝土。壁顶的悬挂式绝热支撑平台为铝制,罐顶则由碳钢或混凝土制成。罐内绝热材料主要为膨胀珍珠岩、弹性玻璃纤维毡及泡沫玻璃砖等。
1. LNG储罐发展过程如前所述,LNG是储存在低温储罐内的。早期的储罐都是采用单壁形式,如图1(a)所示。单壁储罐顶盖及底部采用块体绝热,但存在许多缺点,例如没有防潮层、易受风灾危害等。为了消除这些缺点,后来提出了双壁双顶储罐,见图1(b)。它是将干燥的纯气体充入两壁间的环形绝热空间内,保持正压以防止吸入潮湿空气。但是,随着储罐容量的增大,供应干燥纯气体的费用显著增大。此外,由于液化气体是接近其正常沸点储存,很容易产生蒸汽造成罐内超压。这就促使了悬挂式顶盖技术的发展,并最终形成了双壁单顶储罐。这种储罐取消了纯气体系统,用悬挂的绝热吊顶取代了内容器的顶盖,形成一个独立的穹顶空间,其中双壁单顶敞口储罐是将内容器的顶部做成敞口,使 LNG蒸汽可以进入环形空间,如图1(c)所示。这样既阻止了潮湿空气的进入,又可让内容器减压。双壁单顶储罐的另一种形式是采用具有气密性的外壁来防止潮湿空气的进入,改用穹顶空间盛装LNG蒸汽减压,这样还可起到减少罐顶自重负担的效果。
(a)单壁储罐 (b)双壁双顶储罐 (c)双壁单顶敞口储罐 图1 LNG储罐的发展过程 2、 LNG储罐分类情况LNG储罐有单容罐(图2)、双容罐(图3)及全容罐(图4)3种。单容罐内容器内壁一般为含镍9%合金钢,外壁为碳钢,而辅助容器只是由较低防护堤围成的收液槽,用于防止在内容器发生事故时LNG外溢扩散。与单容罐相比双容罐的辅助容器则是在内容器外围设置的一层高度与罐壁相近,并与内容器分开的圆柱形混凝土防护墙。全容罐内壁为含镍9%合金钢、不锈钢薄膜或预应力混凝土,外壁为预应力混凝土。因此全容罐外壁不仅可防止罐内LNG泄漏时外溢,还可防止子弹击穿、热辐射等,也起到了辅助容器的作用。这3种型式的储罐各有优缺点,选择罐型时应综合考虑技术、经济、安全性能、占地面积、场址条件、建设周期及环境等因素。
(1)按容量分类 小型(5~50m3):常用于民用LNG汽车加注点及民用燃气液化站等。 中型(50~100m3):多用于工业燃气液化站。 大型(为100~1000m3):适用于小型LNG生产装置。 大型(10000~40000m3):用于基本负荷型和调峰型液化装置。 特大型(40000~200000m3):用于LNG接收站。
(2)按形状分类 球形:一般多用于中、小容量的储罐。 圆柱形:在各种容量的储罐中都有采用。 (3)按放置部位分类 地上型:位于地上。 地下型:位于地下。 (4)按建造材料分类 双金属型:内外罐均采用金属材料。内罐选用不锈钢或铝合金,外壳选用容器用钢。 薄膜型:该类储罐内筒由厚0.8~1.2mm的36Ni钢制造。 预应力混凝土型:内筒采用耐低温金属建造,外壳采用预应力混凝土建造。 (5)按结构分类 立式:100 m3小型立式LNG储罐作为汽车注气设备。 立式子母型:由为3~7只子罐并列组装于大型外罐(又称母罐)中,满足储存大容量储液的要求。子罐通常为立式圆筒形,每只子罐容积100~150m3。外罐为立式平底拱盖圆筒形,容积300~1000m3,工作压力为0.2~1.2MPa的大型储罐。 球形:内外罐均为球状。多为200~1500m3,工作压力为0.2~1.0MPa。 典型全封闭维护系统型:地上型特大储罐容量为80000 m3,多用于LNG接收终端站(最大为200000 m3)。 传统的LNG货舱通常采用薄膜型和球舱型(MOSS型),广泛应用于大型LNG船,建造工艺复杂,造价昂贵,不适应小型LNG船短程运输经济便利的要求。小型LNG船的货舱技术更接近于LPG船和乙烯船,一般采用独立式液舱。该液舱可分为A、B、C三型,塔门均非船体的构成部分,呈自持式。 A型独立舱。该型液舱多由平面结构组成,液舱最大允许设计压力不大于0.07MPa,在大型全冷船上采用该型式较多,工作温度不低于-55℃。A型独立液舱的设计主要是应用公认的船舶结构分析方法,这种货舱一般必须在大气压力或接近大气压力下载运全冷式货物。这种
3. LNG储罐的特殊要求(1)耐低温。常压下液化天然气的沸点为-160℃。LNG选择低温常压储存方式,将天然气的温度降到沸点以下,使储液罐的操作压力稍高于常压,与高压常温储存方式相比,可以大大降低罐壁厚度,提高安全性能。因此,LNG要求储液罐体具有良好的耐低温性能和优异的保冷性能。
(2)安全要求高。由于罐内储存的是低温液体,储罐一旦出现意外,冷藏的液体会大量挥发,气化量大约是原来冷藏状态下的300倍,在大气中形成会自动引爆的气团。因此,API、BS等规范都要求储罐采用双层壁结构,运用封拦理念,在第一层罐体泄漏时,第二层罐体可对泄漏液体与蒸发气实现完全封拦,确保储存安全。 (3)材料特殊。内罐壁要求耐低温,一般选用9Ni钢或铝合金等材料,外罐壁为预应力钢筋混凝土。 (4)保温措施严格。由于罐内外温差最高可达200℃,要使罐内温度保持在-160℃,罐体就要具有良好的保冷性能,在内罐和外罐之间填充高性能的保冷材料。罐底保冷材料还要有足够的承压性能。 (5)抗震性能好。一般建筑物的抗震要求是在规定地震荷载下裂而不倒。为确保储罐在意外荷载作用下的安全,储罐必须具有良好的抗震性能。对LNG储罐则要求在规定地震荷载下不倒也不裂。因次,选择的建造场地一般要避开地震断裂带,在施工前要对储罐做抗震试验,分析动态条件下储罐的结构性能,确保在给定地震烈度下罐体不损坏。 (6)施工要求严格。储罐焊缝必须进行100%磁粉检测(MT)及100%真空气密检测(VBT)。要严格选择保冷材料,施工中应遵循规定的程序。为防止混凝土出现裂纹,均采用后张拉预应力施工,对罐壁垂直度控制十分严格。混凝土外罐顶应具备较高的抗压、抗拉能力,能抵御一般坠落物的击打;由于罐底混凝土较厚,浇注时要控制水化温度,防止因温度应力产生的开裂。
1.4 LNG储罐产业链分析LNG储存作为LNG液化后的重要环节, LNG储罐是液化天然气终端储存系统中的大型核心设备。一般来说,产品液化天然气经节流后储存在LNG储罐中,储罐内的LNG经LNG装车泵送至装车站装车外运。LNG为低温深冷介质,储存设备及相关设备设施要具备可靠的耐低温深冷性能。特别是储存设备应至少满足耐低温-162℃以下,应达到-196℃。LNG储存涉及到LNG产业链上、中、下游所有环节,因此LNG储罐既是LNG液化工厂的重要组成部分,也是终端站及下游各类应用市场站点的关键设备。 |
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年份 | 保守预测 | 乐观预测 | ||||
预测消费量 | 预测产量 | 需求缺口 | 预测消费量 | 预测产量 | 需求缺口 | |
2010 | 1 100 | 900 | 200 | 1 500 | 1 100 | 400 |
2015 | 1 600 | 1 200 | 400 | 2 400 | 1 600 | 800 |
2020 | 2 100 | 1 500 | 600 | 3 550 | 2 400 | 1 150 |
(注:数据引自国家发改委能源报告)
管输天然气由于受到气源、地理、经济等条件的限制,已无法满足社会日益增长的用气需求。如此巨大的天然气用量和天然气市场,仅靠管道输送是难以覆盖的。
经过液化处理的天然气LNG凭借其运输方式灵活、高效、经济等优势,市场规模不断扩大。

2.2 LNG投资现状分析
近年来,随着世界天然气产业的迅猛发展,液化天然气(LNG)已成为国际天然气贸易的重要部分。与十年前相比,世界LNG贸易量增长了一倍,出现强劲的增长势头。
据国际能源机构趋势预测,2012年末国际市场上LNG的贸易量将占到天然气总贸易量的36%,到2020年将达到天然气贸易量的40%,占天然气消费量的15%。至2020年全球天然气消费量将继续以年2%-3%的增长率增长,而LNG在天然气贸易市场中所占份额也将逐步增大,达到8%的年增长率。LNG在国际天然气贸易中发展势头如此强劲,地位越来越重要,这都得益于世界LN6应用技术的发展。世界上普遍认为:液化天然气工业是当代天然气工业的一场革命,其发展已经历了六十多年的历史,形成了从液化,储存,运输,汽化到终端利用的一整套完整的工艺技术和装备。
LNG是天然气的一种储存和运输形式,其广泛使用有利于边远天然气的回收和储存,有利于天然气远距离运输,有利于天然气使用中的调峰和开拓市场,以及扩展天然气的利用形式。

据市场研究发现,我国早在六十年代,国家科委就制订了LNG发展规划,六十年代中期完成了工业性试验。四川石油管理局威远化工厂拥有国内最早的天然气深冷分离及液化的工业生产装置,除生产He外,还生产LNG。进入九十年代,我国进一步开始了液化天然气技术的实践,中科院低温中心联合有关企业,分别在四川和吉林研究建成了两台液化天然气装置,一台容量为每小时生产0.3方LNG,采用自身压力膨胀制冷循环,一台容量为每小时生产0.5方LNG,采用氮气膨胀闭式制冷循环。与国外情况不同的是,国内天然气液化的研究都是以小型液化工艺为目标。
随着我国天然气工业的发展,在液化天然气技术实践的基础上,通过引进国外技术,第一台事故调峰型天然气液化装置于2000年在上海浦东建成,第一台商业化的天然气液化装置于2001年在中原油田建成。这标志着,在引进国外天然气液化技术的基础上,国内天然气液化应用技术开始全面推开,随后在新疆,四川等地相继有多个LNG工厂建成投产,促使我国天然气从液化,储存,运输,到终端使用的LNG应用技术的全面发展。

据市场调研,从2001年中原油田建成的第一套商业化天然气液化装置开始,到目前近十年的时间,我国LNG应用技术得到了快速发展,建立起了涉及天然气液化,储存,运输,汽化和终端使用,以及配套装备各个方面,具有中国特色的LNG产业,成为了我国天然气工业发展中的一个重要方面。主要体现在:
前期的工厂大都是在引进国外技术的基础上,通过消化吸收与国内技术相结合完成,中原天然气液化装置由法国索菲燃气公司设计,使用丙烷和乙烯为制冷剂的复叠式制冷循环。新疆广汇天然气液化装置由德国林德公司设计,采用混合制冷剂循环。而国内已建和拟建的中小型LNG液化工厂,其液化设备除主要设备外基本以国产设备为主,配套国产化设备已达到60%。
近年来,随着多套小型液化装置的建设,我国已完全能自行设计、制造、安装和调试LNG生产装置。2009年10月,由四川空分设备(集团)有限责任公司自行设计、制造、安装和调试的宁夏30万方/天天然气液化装置在银川开发区正式开车成功。该套装置采用带制冷机预冷的氮、甲烷混合介质膨胀制冷工艺流程,是目前国内最大的完全国产化的天然气液化装直。
据市场调查,在LNG储运方面,我国在低温液体储罐领域,如液氧、液氮、乙烯储罐,国内已有成熟的设计、建造技术。四川空分设备(集团)有限公司从20世纪80年代开始吸收外国设计,建造储罐的先进技术,近年来自主开发了(400、6000)方的低温液体储罐,目前已建成该类储罐上百台,其中2000方以上储罐20多台。在国内主要有堆积绝热和真空粉末绝热两种类型的LNG储槽,容积从30方、100方、150方、700方(组合)不等。而结构形式有立式和卧式两种。根据目前国内大型低温LNG储罐设计、建造技术现状,我国30000方以下的LNG储罐实现自主设计、建造的条件已基本成熟。
随着LNG生产装置商业化运行,LNG卫星站也得到了快速发展。以2001年建成投产的山东淄博LNG卫星汽化站为标志,在全国已建成100多座日供气规模在卜60万方的LNG卫星站,主要分布在华南和长三角等沿海经济发达地区。目前LNG卫星站已成为城市燃气调峰和弥补管道天然气不足的重要手段。
LNG卫星站主要具有接卸、储存和汽化功能。我国的LNG卫星站以及陆上运输技术也已基本成熟,高真空粉末和超级真空缠绕式绝热技术得到了快速发展,小型LNG瓶(0.15方以下)的无损存放期在15天以上,车载罐和卫星站储罐在75天以上,LNG卫星站的建造和内陆液态运输设备制造都已完全国产化,同类型同性能产品价格比国外成倍的便宜,极具竞争力。

已形成的一整套完善、成熟确保安全的小型LNG运输、储存、气化和使用技术,以及一套有关运输、储存和使用的规范和法规,为我国LNG卫星站的健康发展奠定了基础。
大型低温LNG储罐内罐用低温材料选用是其设计与建造的技术关键之一。现在低温LNG储罐内罐材料最常用的是9Ni钢和不锈钢,前者因其强度高、低温韧性好广泛应用于大型低温LNG储罐,后者主要用于50000方以下的中、小型低温LNG储罐。长期以来,9Ni钢及其焊接材料一直依赖进口,这是困扰我国大型LNG工程建设的一个难题。
在施工工艺技术方面,国内已建和正建的低温LNG储罐,不管其工艺及设备技术来自何方,但储罐建造施工无一例外地都由国内施工队伍完成。因此,国内较早承担大型低温LNG储罐建造施工的企业,积累了丰富的经验,并在基础及罐壁混凝土施工、内外罐组装焊接施工和绝热结构施工等方面对国外技术进行了改进。
目前,我国在LNG相关设计规范与标准、绝热材料、施工工艺技术等方面所取得的积极进展,以及工程设计与施工企业参与大型低温LNG储罐设计建造的实践,为我国大型低温LNG储罐国产化打下了一定的基础。

LNG运输船是造船业公认的技术含量、附加值最高、难度最大的货轮,只有美国、日本、韩国和欧洲的少数几个国家的造船厂能建造。在广东LNG投资项目中,为实现“国货国运,国船国造”目标,引入了国内造船企业参与竞标,上海沪东中华船厂在招标中最终胜出,从而为中国造船工业争取到一个重要的发展机遇。
我国LNG产业的快速发展,促使了LNG的终端利用,并对相关产业起到了非常大的带动作用。特别是LNG应用技术和储运装备,近几年得到了长足的发展。
研究报告显示,LNG是天然气的一种独特的储存和运输形式,非常利于降低天然气的储存成本和天然气的远距离运输,同时,天然气通过净化处理和液化,比管道输送的天然气更为洁净。因此LNG在终端使用上有比天然气更独特的特性。
2.3 LNG市场预测
2006年随着美国的次贷危机引发的世界金融和经济危机的影响,世界原油价格大幅下跌,这会给中国LNG市场开拓带来积极影响。根据以上分析和中国政府进其对发展经济的十大措施,当前中国经济持续快速的发展势头仍将继续,在国际石油价格起伏跌宕的情况下,中国的经济发展与能源紧缺矛盾仍显突出。近年来,中国LNG投资项目得到了迅猛的发展,并形成了一些发展LNG产业的有利条件。中国近海油气生产已形成相当规模,随着渤海、东海、南海的天然气登陆,沿海一带的天然气管网已初步形成;沿海一带经济发达地区资源普遍匮乏,天然气需求愿望强烈,且在城市燃气、化工、发电等应用方面都已具备完善的基础设施,对天然气的消化潜力大,对气价的承受能力强;中国沿海港口设施条件好,便于进口液化天然气的运输、装卸和接收站建设,液化天然气可与城市燃气系统贯通、与海上天然气登陆衔接,形成两种气源的互补;“西气东输”和“广东大鹏LNG项目”示范和宣传作用,极大地促进了中国天然气市场的培育;小型LNG液化厂技术的掌握,有利于小气田和边远气田的开发。
中国行业研究网发布的《2012-2016年液化天然气行业发展现状分析及投资风险研究报告》显示:2011年,我国液化天然气行业市场销售CRN值约为80%,其中中石油、中石化、中海油三大国企的比重达到近六成,销售地区主要集中在天津、山东、广东、新疆、陕西等地。近年来,随着世界天然气产业的迅猛发展,LNG已成为国际天然气贸易的重要部分。与十年前相比,世界LNG贸易量增长了一倍,出现强劲的增长势头。中研普华行业研究机构认为,2012年末国际市场上LNG的贸易量将占到天然气总贸易量的36%,到2020年将达到天然气贸易量的40%,占天然气消费量的15%。在LNG进口方面,截至2011年底,中国共投运LNG接收站5座,接收能力合计达1580万吨/年;到2014年全部建成后,中国LNG接收能力将达3380万吨/年。我国天然气地质资源量估计超过38万亿立方米,可采储量前景看好,按国际通用口径,趋势预测,可采储量7-10万亿立方米,可采95年,在世界上属资源比较丰富的国家。陆上资源主要集中在四川盆地、陕甘宁地区、塔里木盆地和青海,海上资源集中在南海和东海。此外,在渤海、华北等地区还有部分资源可利用。由于资源勘探后,未能有效利用,以及政策不配套,造成用气结构不合理,都在一定程度上制约了我国天然气工业的健康发展。但是,随着我国的社会进步和经济发展,天然气成为主要能源将是一个必然的趋势。
2.4 LNG储罐市场竞争格局
我国LNG接收站的建设起步晚,在江苏LNG接收站项目之前,国内已建成投产的3个LNG接收站项目基本都是由国外EPC总承包商主导,主要建设材料均依赖进口。在连续突破超大型储罐等一系列设备和材料设计技术后,我国已经基本掌握了大型LNG接收站的核心技术,具备了大型LNG接收站自主设计、建设、开工的能力,其中大连和江苏LNG项目的关键技术实现了国产化。
在决定LNG接收站规模和能力的关键设备储罐方面,目前我国30000方以下LNG储罐的自主设计和建造条件已基本成熟。LNG储罐底低温泡沫玻璃砖是储罐的另一关键材料,现在我国国内厂家成功研发出了该产品,使全球出现了第二个该材料的专业生产厂家和亚洲地区首屈一指的生产基地。在中小型LNG储罐方面,国内已有较为成熟的设计、建造技术。

在LNG储罐的企业竞争方面,由于技术的不断完善,国内的LNG储存产业发展非常迅速,众多企业已经进入此行业。LNG存储设备制造企业中有几个大型的设备制造商,占据着主要的市场份额。包括圣达因公司、川空(四川川空天然气工程有限公司)等,其中杭氧(杭州制氧机集团有限公司)和川空的用户主要集中在国内大中型空分。查特、常州西玛(西玛(常州)通用设备有限公司),目前市场份额较小,主要集中在高端客户;广汇化机(新疆广汇化机公司)发展迅速将很有可能是LNG存储设备制造企业强劲的潜在竞争者。
在LNG车载气瓶的企业竞争方面,进入21世纪以来,我国天然气车进入了快速发展时期,LNG车载气瓶的市场规模也越来越大,目前我国的LNG车载气瓶技术已经接近国外的先进技术。在LNG气瓶方面,市场份额主要由富瑞特装和圣达因瓜分,这两家企业约占LNG气瓶市场份额的80%以上(富瑞特装约占国内市场份额超过40%),其中富瑞特装已与多家企业建立了长期的合作关系。北京天海(北京天海工业有限公司)、宁波明欣(宁波明欣化工机械有限责任公司)和四川空分约占15%的市场份额。查特公司等公司发展也非常迅速,尤其是查特公司有多年的深冷行业经验,科研能力强、母公司资金实力雄厚,将是未来LNG气瓶生产企业最大的潜在竞争对手。
当前,我国的LNG储罐企业生产厂家见表2:
表 2:LNG存储设备竞争对手分析表
企业名称 | 主要LNG产业链产品 | 备注 |
张家港富瑞特种装备股份有限公司 | LNG车载气瓶、储罐等; | 2012年市场占有率50%左右 |
张家港中集圣达因低温装备有限公司 | 低温液体贮罐、罐箱、罐箱卫士智能管理系统、LNG车载气瓶 |
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宁波明欣化工机械有限责任公司 | 低温液体贮罐、LNG气瓶 | 浙江省最大的压力容器制造企业 |
张家港化工机械股份有限公司 | 低温液体贮罐、非标LNG储存设备 | 非标LNG容器生产潜力巨大 |
北京天海工业有限公司 | LNG气瓶、低温贮罐 |
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四川空分设备(集团)有限责任公司 | LNG真空贮槽 |
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| 菏泽锅炉厂有限公司 | LNG气瓶 | 承接LNG加气站、气化站、气瓶组供气站、LNG车载系统改装等项目,山东省内最大的压力容器制造企业 |
青岛瑞丰气体有限公司 | LNG车用瓶(275、335、383、450、500L)、 | LNG加气站、LNG汽化站、LNG高真空绝热管道、汽化设备、LNG撬装设备 |
查特深冷工程系统(常州)有限公司 | LNG车载气瓶 | 发展快,竞争力强 |
除了前面已经介绍过的公司,下面重点介绍储罐领域的其他重点企业:中集集团所属TGE GAS、四川川空天然气工程有限公司、菏泽锅炉厂有限公司三家企业。
(1)中集集团TGE GAS:TGE GAS是一家总部设在德国波恩的气体工程公司,是全球领先的在岸项目大型合同独立总承包商,在天然气、石油化工等气体的存贮、处理和运输等领域有着多年的专业经验。中集集团于2008年收购TGE GAS,拥有60%权益。公司完成并购后,致力于把TGE GAS打造成在天然气、石油化工等气体领域全球领先的、独立的在岸项目大型合同总承包商;在短期内获得了自主知识产权的LNG接收站核心技术和全球业绩纪录,为中集集团获取全球LNG项目机会奠定技术基础;实现了中集集团现有LNG下游应用装备及服务与TGEGAS在LNG上游资源开发项目的业务协同发展,能够为客户提供一站式系统解决方案。主要服务领域包括:大型LNG 进出口接收站、中型分销和卫星站储存罐区。
(2)四川川空天然气工程有限公司:为四川空分设备(集团)有限责任公司控股子公司,主要负责生产天然气液化分离设备、天然气液化设备、LNG接收站建站工程的设计、制造及安装和服务。四川空分设备(集团)有限公司从20世纪80年代开始吸收外国设计,建造储罐的先进技术,近年来自主开发了(400、6000)方的低温液体储罐,目前已建成该类储罐上百台,其中2000方以上储罐20多台。
(3)菏泽锅炉厂有限公司:中外合资经营企业,总投资4674万美元,是一个具有六个专业气瓶生产基地(北京生产基地、天津生产基地、上海生产基地、廊坊生产基地、大兴生产基地、木林生产基地)的集团公司。具有B1、B2、B3、A1、C3、D1、D2级压力容器制造资格。北京天海是国内最大的钢瓶生产企业。该公司生产的LNG储罐规格有30、60 、100、120、150 m3。
| 以下是“交易产品”详细资料 | |
| 产品价格: | 328000 |
| 产品数量: | 1000 |
| 单位名称: | 菏泽锅炉厂有限公司18105307898 |
| 联系人: | 李冠峰18105307898 |
| 联系电话: | 权限不够,无法查看! |
| 传真: | 权限不够,无法查看! |
| 邮箱: | |
| QQ/MSN: | |
| 联系地址: | 山东省菏泽市经济开发区济南路2218号 |
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