劉彥杰，邢立兵，何丙元，薛丁法

(國(guó)家安全生產(chǎn)天津防爆電氣檢測(cè)檢驗(yàn)中心，天津 300131)

1 引言

從石油和化學(xué)工業(yè)行業(yè)統(tǒng)計(jì)的爆炸事故案例來(lái)看，每年由于防爆電氣設(shè)備選型、安裝、使用、維護(hù)、檢修不當(dāng)或防爆電氣設(shè)備長(zhǎng)期使用后安全性能失效等原因，造成的大小爆炸事故就約近百起。因此對(duì)于防爆電氣設(shè)備不僅要保證其制造質(zhì)量，還要重視其選型、安裝、使用、維護(hù)及檢修等各個(gè)環(huán)節(jié)，只有這樣才能真正達(dá)到防爆的目的。

目前國(guó)家已發(fā)布了一系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以規(guī)范防爆電氣設(shè)備的選型、安裝、維護(hù)、檢修等工作，例如GB50058 － 1992、GB3836.13 － 1997、GB3836.15 －2000、GB3836.16－2006以及 AQ3009－2007等。但由于工程設(shè)計(jì)單位、石化生產(chǎn)企業(yè)、項(xiàng)目施工安裝單位、防爆電氣檢查檢修單位的不重視或不遵守以上標(biāo)準(zhǔn)，造成了很多防爆電氣設(shè)備的安全隱患，其掩蓋的不安全因素甚至比直接使用非防爆電氣設(shè)備更多，后果更嚴(yán)重，更容易造成用戶的麻痹意識(shí)。

本文對(duì)爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所在用防爆電氣設(shè)備普遍存在的安全隱患及其形成原因、控制措施進(jìn)行了廣泛研究。

2 在用防爆電氣設(shè)備存在的安全隱患

防爆電氣設(shè)備的質(zhì)量與爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所的安全息息相關(guān)，為此國(guó)家實(shí)施了防爆合格證制度、生產(chǎn)許可證制度以及產(chǎn)品質(zhì)量抽查制度，其目的都是為了保證防爆電氣設(shè)備能有過(guò)硬的產(chǎn)品質(zhì)量和完善的質(zhì)量保證體系。同時(shí)，石化生產(chǎn)企業(yè)、設(shè)備安裝單位、電氣檢修單位對(duì)防爆電氣的認(rèn)知程度也越來(lái)越高，但卻大多局限于識(shí)別防爆標(biāo)志和防爆證書的層面上，至于防爆電氣設(shè)備的安裝、維護(hù)、檢修要求卻不甚了解，以至本來(lái)防爆質(zhì)量合格的產(chǎn)品經(jīng)不恰當(dāng)安裝、維護(hù)、檢修后反而防爆性能下降甚至失效。

爆炸性危險(xiǎn)環(huán)境中，因?yàn)榛み^(guò)程與工藝的原因，腐蝕性介質(zhì)、高濕、高溫、振動(dòng)等惡劣的環(huán)境條件普遍存在，不同程度的造成在用電氣設(shè)備防爆性能的下降甚至失效。

從現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)檢驗(yàn)來(lái)看，爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所在用防爆電氣設(shè)備存在的比較突出的安全隱患有以下方面。

2.1 爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所使用非防爆電氣設(shè)備

GB50058、AQ3009等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定:爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所必須使用防爆電氣設(shè)備。但是在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)檢驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)一些非防爆電氣設(shè)備在使用。例如非防爆的檢測(cè)儀表、配電箱、控制柜、電熱油汀、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、插座等等。

2.2 對(duì)防爆電氣設(shè)備的選型錯(cuò)誤

在GB50058、AQ3009、GB3836系列標(biāo)準(zhǔn)中都明確規(guī)定了根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)不同的危險(xiǎn)等級(jí)和可燃?xì)庑再|(zhì)選擇相應(yīng)防爆型式的電氣設(shè)備。在現(xiàn)場(chǎng)防爆電氣設(shè)備的防爆類型與環(huán)境要求不符的情況也時(shí)有發(fā)生，例如Ⅱ類廠用環(huán)境里使用了Ⅰ類礦用防爆電氣設(shè)備、設(shè)備的溫度組別不滿足現(xiàn)場(chǎng)可燃?xì)鈱?duì)溫度組別的要求。

2.3 使用假冒偽劣防爆電氣產(chǎn)品

假冒偽劣的防爆電氣產(chǎn)品其防爆性能無(wú)法得到任何保障，是要堅(jiān)決杜絕和避免的。但是，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)檢驗(yàn)中也經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)一些假冒偽劣的防爆產(chǎn)品。假冒偽劣產(chǎn)品比較明顯的特點(diǎn)有防爆合格證號(hào)不符合發(fā)證機(jī)構(gòu)的編寫規(guī)則(見(jiàn)圖1);防爆標(biāo)志不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的編寫規(guī)則(見(jiàn)圖2);防爆標(biāo)志與產(chǎn)品實(shí)際防爆結(jié)構(gòu)不符等。

2.4 隔爆面的問(wèn)題

隔爆面的間隙、長(zhǎng)度、粗糙度等相關(guān)參數(shù)決定著隔爆性產(chǎn)品的防爆性能。由于現(xiàn)場(chǎng)工況的影響以及人為因素的干預(yù)，致使很多隔爆型產(chǎn)品的隔爆面不再符合標(biāo)準(zhǔn)要求，造成隔爆性能下降甚至失效。較典型的情況有:隔爆面銹蝕嚴(yán)重(見(jiàn)圖3);安裝或維護(hù)造成的隔爆面磕碰劃傷;隔爆面上添加了防護(hù)用橡膠墊(見(jiàn)圖4);隔爆面間隙超差等等。

2.5 橡膠密封墊的問(wèn)題

增安型、正壓型、限制呼吸型以及粉塵防爆型等防爆電氣設(shè)備為了提高外殼的防護(hù)等級(jí)，需要在外殼接合面上安裝橡膠密封襯墊。但由于使用環(huán)境的高溫、光照等因素會(huì)加速橡膠材料老化，再加之設(shè)備安裝、維護(hù)時(shí)施工人員的不細(xì)心，致使橡膠襯墊折皺、斷裂(見(jiàn)圖5)甚至丟失(見(jiàn)圖6)等，不能切實(shí)起到應(yīng)有的防護(hù)效果。

2.6 引入口的問(wèn)題

防爆電氣設(shè)備對(duì)于引入口的處理存在的問(wèn)題比較多。集中體現(xiàn)在:塑料材質(zhì)臨時(shí)壓緊螺母沒(méi)有更換為金屬材質(zhì)壓緊螺母，從而無(wú)法壓緊密封圈，不能防止引入電纜被拔脫;電纜配線時(shí)，單個(gè)引入口引入了多根電纜甚至導(dǎo)線;電纜配線時(shí)，橡膠護(hù)套過(guò)早被剝離，電纜在密封圈壓緊處甚至未引入前僅剩芯線，不能形成有效封堵(見(jiàn)圖7);鋼管配線時(shí)，配線鋼管與電氣設(shè)備引入口之間沒(méi)有安裝過(guò)渡壓緊元件，也沒(méi)有安裝隔離密封盒;未使用的引入口沒(méi)有配置相應(yīng)防爆類型的封堵件，未進(jìn)行有效封堵;密封填料函沒(méi)有按規(guī)定安裝，內(nèi)穿電纜截面積過(guò)大(見(jiàn)圖8);擅自更改引入裝置元件等等。

2.7 緊固件的問(wèn)題

防爆電氣設(shè)備外殼緊固件對(duì)于保證電氣設(shè)備的防爆性能起著至關(guān)重要的作用，甚至直接決定著防爆性能是否失效。對(duì)于隔爆型產(chǎn)品緊固件決定著隔爆接合面的間隙;對(duì)于增安型產(chǎn)品緊固件決定著外殼的防護(hù)等級(jí);對(duì)于正壓型、限制呼吸型產(chǎn)品緊固件決定著外殼的氣密性。但是，由于振動(dòng)、腐蝕等客觀因素(見(jiàn)圖9)以及疏忽大意等人為主觀因素(見(jiàn)圖10)導(dǎo)致的緊固件松脫、丟失現(xiàn)象極其常見(jiàn)。

2.8 接地和等電位連接的問(wèn)題

對(duì)于防爆電氣設(shè)備的接地和等電位連接，AQ3009、GB3836.15等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有明確的規(guī)定?，F(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題有:接地元件丟失;有接地螺釘?shù)仍珱](méi)有連接;接地連接件銹蝕嚴(yán)重;接地線因銹蝕或連接件松脫而浮接甚至斷開(kāi);接地線沒(méi)有接到專用的接地螺釘上(例如連接到外殼緊固件上)。

2.9 存在未經(jīng)批準(zhǔn)的修改

AQ3009規(guī)定不允許有未經(jīng)批準(zhǔn)的修改。在現(xiàn)場(chǎng)施工安裝或維護(hù)維修防爆電氣設(shè)備時(shí)，為了功能的需要，有時(shí)會(huì)修改防爆電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)(如擅自增加引入口、增開(kāi)觀察窗等，見(jiàn)圖11)或安裝新的電氣元件(如在接線箱內(nèi)安裝電磁閥、PLC等，見(jiàn)圖12)，破壞了原外殼的防爆性能，不再符合原設(shè)備溫度組別的要求。對(duì)于防爆電氣設(shè)備的修改須經(jīng)國(guó)家認(rèn)可的防爆質(zhì)檢機(jī)構(gòu)備案并批準(zhǔn)，否則即為未經(jīng)批準(zhǔn)的修改。

除了以上九個(gè)方面的安全隱患比較突出外，爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所在用防爆電氣設(shè)備比較常見(jiàn)的隱患還有:設(shè)備外殼破損;銘牌丟失或無(wú)法清晰辨識(shí);立式安裝的電動(dòng)機(jī)風(fēng)罩上方?jīng)]有安裝防止異物墜入的擋板;地坪引出的鋼管沒(méi)有做有效的隔離密封;電纜的自由端沒(méi)有進(jìn)行妥善處理等等。

另外，對(duì)于防爆電氣設(shè)備管理工作的不規(guī)范和不完善也是相當(dāng)明顯的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在:沒(méi)有為在用防爆電氣設(shè)備建立檔案(內(nèi)容應(yīng)包含設(shè)備基本信息、安裝區(qū)域、工位編號(hào)、防爆合格證復(fù)印件、使用說(shuō)明書、維護(hù)保養(yǎng)記錄等);沒(méi)有執(zhí)行甚至制定清晰的連續(xù)監(jiān)督和定期檢查計(jì)劃;沒(méi)有或很少進(jìn)行防爆電氣設(shè)備的檢查和維護(hù)。

3 防爆電氣設(shè)備主要安全隱患的形成原因

爆炸性危險(xiǎn)環(huán)境中，腐蝕性介質(zhì)、高濕、高溫、振動(dòng)等惡劣的環(huán)境條件會(huì)不同程度的造成在用電氣設(shè)備防爆性能的下降甚至失效，造成安全隱患。

濕熱環(huán)境和氣、霧、塵等形式的腐蝕性介質(zhì)會(huì)造成防爆電氣設(shè)備的外殼、接合面、襯墊、緊固件等部件的腐蝕，從而降低防爆性能。腐蝕會(huì)使外殼強(qiáng)度降低、接合面隔爆性能下降、襯墊老化防護(hù)性能和密封性能下降、絕緣材料的耐泄痕指數(shù)降低，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)部件的銹蝕使得正常的動(dòng)作受阻或磨擦，對(duì)電氣連接件的腐蝕使其接觸電阻增大甚至斷裂開(kāi)路。高溫可導(dǎo)致膠粘劑或澆封劑、防護(hù)用橡膠襯墊、進(jìn)線口橡膠密封圈、電氣絕緣材料等非金屬材料劣化和老化加速，從而影響其發(fā)揮作用。振動(dòng)會(huì)對(duì)防爆電氣設(shè)備的防爆結(jié)構(gòu)造成破壞，直觀表現(xiàn)為使外殼緊固件、電氣連接件松脫甚至丟失，使外殼的隔爆、防護(hù)性能下降，使電氣連接造成虛接或短路等電氣故障。

另一方面，在采購(gòu)、安裝、使用、維護(hù)、檢修等環(huán)節(jié)，由于企業(yè)安全管理水平、各環(huán)節(jié)人員素質(zhì)等諸多原因，均有可能造成防爆電氣設(shè)備在不良狀態(tài)或錯(cuò)誤狀態(tài)下運(yùn)行，使其安全性能下降甚至失效，形成重大的安全隱患。

爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所使用非防爆電氣設(shè)備、對(duì)防爆電氣設(shè)備的選型錯(cuò)誤往往發(fā)生于小規(guī)模的項(xiàng)目改造或增加設(shè)備，由于電氣設(shè)備未經(jīng)過(guò)專業(yè)設(shè)計(jì)人員或技術(shù)人員的正確選型而導(dǎo)致。有時(shí)也會(huì)發(fā)生在設(shè)備維護(hù)過(guò)程中，用選型錯(cuò)誤或非防爆的電氣設(shè)備替換了原有的防爆電氣設(shè)備。另外，使用人員的技術(shù)欠缺或疏忽大意也是造成此類安全隱患的重要原因。

假冒偽劣防爆電氣產(chǎn)品的使用應(yīng)該是管理環(huán)節(jié)薄弱造成的。相關(guān)部門沒(méi)有對(duì)防爆電氣設(shè)備的生產(chǎn)、銷售、供貨體系做全面深入的評(píng)估，沒(méi)有積極主動(dòng)的向制造商索取相關(guān)證照，沒(méi)有對(duì)防爆電氣建立專門的設(shè)備檔案，沒(méi)有認(rèn)真細(xì)致的查詢和核實(shí)防爆電氣設(shè)備的銘牌、防爆合格證(復(fù)印機(jī))、發(fā)證機(jī)構(gòu)網(wǎng)站公布的防爆信息及其一致性，這些都是此類問(wèn)題頻頻出現(xiàn)的直接原因。

隔爆面問(wèn)題、橡膠密封墊問(wèn)題、引入裝置問(wèn)題、緊固件問(wèn)題、接地和等電位連接問(wèn)題此五類安全隱患除現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境以外，其最主要的原因是防爆電氣從業(yè)人員技術(shù)力量薄弱。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB3836.15、GB3836.16、GB3836.13都明確規(guī)定防爆電氣設(shè)備的安裝、維護(hù)、檢修均需由有資質(zhì)的人員進(jìn)行，并且維護(hù)和檢修工作應(yīng)定期進(jìn)行。而實(shí)際情況中往往是企業(yè)很少進(jìn)行定期維護(hù)、檢修工作，一般是當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的、看的見(jiàn)的問(wèn)題時(shí)才著手維護(hù)或檢修。這就很難發(fā)現(xiàn)防爆電氣設(shè)備的不規(guī)范安裝和由于環(huán)境、使用等原因造成的隔爆面銹蝕和隔爆間隙超差、橡膠密封墊和密封圈老化、緊固件松動(dòng)、電氣連接件銹蝕所致的虛接斷路等各種安全隱患。

設(shè)備存在未經(jīng)批準(zhǔn)的修改也是由于設(shè)備安裝或檢修人員防爆知識(shí)欠缺所致。防爆電氣設(shè)備經(jīng)過(guò)私自改裝或改造后，在防爆型式、結(jié)構(gòu)參數(shù)、發(fā)熱溫度等方面，往往不再符合防爆要求，從而完全喪失防爆性能。防爆電氣從業(yè)人員應(yīng)該能清醒的認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，并在安裝、使用、維護(hù)、檢修各個(gè)環(huán)節(jié)上重視此問(wèn)題，以杜絕未經(jīng)批準(zhǔn)的修改。

4 防爆電氣設(shè)備主要安全隱患的預(yù)防和控制

防爆電氣設(shè)備是爆炸性危險(xiǎn)環(huán)境中保證安全生產(chǎn)、減少爆炸事故的重要保障?？茖W(xué)合理的對(duì)防爆電氣設(shè)備進(jìn)行選型、安裝、使用、維護(hù)、檢修，是保證在用防爆電氣設(shè)備安全有效發(fā)揮防爆功能的重要途徑。為了預(yù)防和控制防爆電氣設(shè)備的安全隱患，應(yīng)至少?gòu)囊韵氯齻€(gè)方面做起:

(1)對(duì)于客觀的環(huán)境因素，應(yīng)采取措施盡量避免其對(duì)防爆電氣設(shè)備的直接影響。例如，可以為設(shè)備增加防護(hù)罩，以減少設(shè)備與腐蝕性介質(zhì)或雨水、滴液等直接接觸;設(shè)置隔熱板或增加通風(fēng)措施，以減少高溫?zé)嵩磳?duì)防爆電氣設(shè)備的不利影響。

也可以在設(shè)計(jì)階段將設(shè)備安置在遠(yuǎn)離高溫、高濕、高腐蝕、有振動(dòng)的地方，在選型階段選擇更適于惡劣環(huán)境下使用的防爆電氣設(shè)備，例如在有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境使用非金屬外殼的設(shè)備等等。

(2)對(duì)于從業(yè)人員應(yīng)加強(qiáng)防爆技術(shù)培訓(xùn)，普遍提高從業(yè)人員的理論知識(shí)和選型、安裝、使用、維護(hù)、檢修水平。AQ3009第7.1.2條規(guī)定:防爆電氣設(shè)備的檢查和維護(hù)應(yīng)由符合規(guī)定條件的有資質(zhì)的專業(yè)人員進(jìn)行，這些人員應(yīng)經(jīng)過(guò)包括各種防爆型式、安裝實(shí)踐、相關(guān)規(guī)章和規(guī)程，以及危險(xiǎn)場(chǎng)所分類的一般原理等在內(nèi)的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，這些人員還應(yīng)接受適當(dāng)?shù)睦^續(xù)教育或定期培訓(xùn)，并具備相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的資質(zhì)證書。

(3)對(duì)于防爆電氣設(shè)備應(yīng)加強(qiáng)管理。建立合格供應(yīng)商名錄，實(shí)行定期評(píng)價(jià)，動(dòng)態(tài)管理。制定和完善防爆電氣設(shè)備檔案，確保一臺(tái)設(shè)備一份檔案，并確保檔案內(nèi)容和產(chǎn)品一致。根據(jù)設(shè)備使用情況和工況惡劣程度制定適宜的維護(hù)和檢修計(jì)劃，并由具備專業(yè)資格、資質(zhì)的從業(yè)人員或機(jī)構(gòu)嚴(yán)格執(zhí)行。對(duì)于設(shè)備的每次維護(hù)和檢修都應(yīng)記入該設(shè)備對(duì)應(yīng)的檔案中。根據(jù)AQ3009規(guī)定，為使危險(xiǎn)場(chǎng)所用電氣設(shè)備的點(diǎn)燃危險(xiǎn)降至最小，在裝置和設(shè)備投入運(yùn)行前、工程竣工交接驗(yàn)收時(shí)應(yīng)對(duì)它們進(jìn)行初始檢查;為了保證危險(xiǎn)場(chǎng)所在用電氣設(shè)備處于良好狀態(tài)，應(yīng)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)督和定期檢查，并且初始檢查和定期檢查應(yīng)委托具有防爆專業(yè)資質(zhì)的安全生產(chǎn)檢測(cè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行。

AQ3009第7.1.3.1條規(guī)定:連續(xù)監(jiān)督應(yīng)由企業(yè)的專業(yè)人員按要求進(jìn)行，并做好相應(yīng)的記錄，發(fā)現(xiàn)的異?，F(xiàn)象應(yīng)及時(shí)處理。AQ3009第7.1.3.2條規(guī)定:定期檢查應(yīng)委托具有防爆專業(yè)資質(zhì)的安全生產(chǎn)檢測(cè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行，時(shí)間間隔一般不超過(guò)3年。企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)檢查結(jié)果及時(shí)采取整改措施，加強(qiáng)內(nèi)部管理。

維護(hù)時(shí)發(fā)現(xiàn)防爆電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、參數(shù)發(fā)生變化，與原防爆型式及設(shè)計(jì)不符且不能修復(fù)的，即判定失效，并迅速予以停用、更換。

在對(duì)防爆電氣設(shè)備徹查建檔以及使用、維護(hù)、檢修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的非防爆設(shè)備、選型錯(cuò)誤的防爆設(shè)備、假冒偽劣產(chǎn)品、存在未經(jīng)批準(zhǔn)修改的設(shè)備應(yīng)及時(shí)參照國(guó)標(biāo)GB50058和AQ3009的規(guī)定重新選型并更換。

對(duì)于防爆電氣設(shè)備的隔爆面問(wèn)題、橡膠密封墊問(wèn)題、引入口問(wèn)題、緊固件問(wèn)題、接地和等電位連接的問(wèn)題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和檢修。對(duì)于經(jīng)過(guò)檢修不能恢復(fù)原有防爆等級(jí)的設(shè)備可根據(jù)實(shí)際防爆性能，降低防爆等級(jí)使用或降為非防爆電氣設(shè)備使用。

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所在用防爆電氣設(shè)備，不同程度的存在著以上安全隱患，其安全生產(chǎn)狀況讓人擔(dān)憂。為了營(yíng)造良好的安全生產(chǎn)環(huán)境、促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展，在用防爆設(shè)備的安全隱患問(wèn)題必須引起社會(huì)各界的廣泛重視，共同探討其形成原因，研究其預(yù)防和控制措施，以采取切實(shí)可行的方法手段消除安全隱患，減少爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所安全生產(chǎn)事故。

由于電氣設(shè)備防爆是一個(gè)非常龐雜的系統(tǒng)工程，本文僅就防爆電氣設(shè)備本身存在的安全隱患及其形成原因、控制措施做出了討論，而與設(shè)備緊密相關(guān)的布線系統(tǒng)、配線方式等對(duì)于電氣設(shè)備防爆安全也是至關(guān)重要的。

［1］AQ3009－2007危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣防爆安全規(guī)范［S］.

［2］GB3836.13－1997爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第13部分:爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備的檢修［S］.

［3］GB3836.15－2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第15部分:危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安裝(煤礦除外)［S］.

［4］GB3836.16－2006爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第16部分:電氣裝置的檢查和維護(hù)(煤礦除外)［S］.

［5］GB50058－1992爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［6］薛丁法.工廠防爆電氣設(shè)備應(yīng)用技術(shù)［M］.中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社.

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