一种核反应堆压力容器密封圈制作装置及制作方法
一种核反应堆压力容器密封圈制作装置及制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于核电站反应堆检修技术领域，具体涉及一种核反应堆压力容器密封圈制作装置及制作方法。
【背景技术】
[0002]核电站反应堆压力容器采用双金属密封圈密封结构，下法兰端面有2个同心“V”型密封槽，用于安放由金属镍制成的Φ5_密封圈以下简称“镍垫圈”，通过54根主螺栓和镍垫圈实现压力容器与顶盖之间的密封。
[0003]每次反应堆压力容器解密封以后都需要更换镍垫圈，镍垫圈与V型槽的配合要求很高，同一位置镍垫圈和V型槽内外侧壁之间的总间隙< 1.7mm,周长偏差小于Imm,镍垫圈高出V型槽的高度范围为1.7±0.2mm。鉴于上述严格要求，镍垫圈的制作必须在反应堆压力容器密封面进行，将长达12米的镍丝对接焊成与V型槽尺寸相同的镍垫圈。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种缩短大修工期，减少核辐射剂量的核反应堆压力容器密封圈制作装置及制作方法。
[0005]本发明所采用的技术方案是:
[0006]一种核反应堆压力容器密封圈制作装置，包括模拟体、6根方管、4个吊耳及中心固定装置，其中模拟体为圈管装，6根方管的一端与模拟体的内圈固定，另一端固定在设于模拟体圆心的中心固定装置上，模拟体的内圈上均匀分布着4个吊耳。
[0007]所述模拟体I包括固连接螺栓、V形槽、法兰部分及支撑底座，其中支撑底座有4块板“口”字形拼接而成，法兰部分通过连接螺栓固定在支撑底座上端，法兰部分上表面设有两条V形槽。
[0008]一种核反应堆压力容器密封圈制作方法，包括以下步骤:
[0009]步骤一，将镍垫圈毛坯安装到V型槽内，在镍丝的整个长度上每隔1.0米测量其直径，确保直径在5.0_0.2mm范围内，用非金属锤对其进行矫正、砸实，使用铅块压紧镍垫圈，同一位置镍垫圈与模拟体V型槽两侧的总间隙δ 1+ δ 1.7_，镍垫圈突出主密封面的高度在1.7±0.2mm范围内；
[0010]步骤二，在法兰模拟体上对镍垫圈对接处多余部分进行切割，多余部分镍丝做为模拟件试焊接使用，同时要考虑热胀冷缩对镍垫圈精度影响，镍垫圈伸长量按照如下公式计算确定:
[0011]Δ I=C0.ΔΤ.α
[0012]其中Λ L为镍垫圈在温差AT下的伸长量；AT为反应堆压力容器V型槽与法兰模拟体的温度差；α为金属镍的线性热膨胀系数；C0为压力容器V型槽周长值。
[0013]步骤三，焊接坡口准备，按照钝边2 _Q.5mm，坡口角度27° 30' ±3°，组对间隙O-1mm,焊接坡口不同心度< 0.1mm焊接坡口 ；
[0014]步骤四，锉平焊缝，在对焊缝打磨之后，不允许有环形划痕，焊缝直径5 — α2_范围内，对焊缝进行液体渗透检查和焊接的质量评定；
[0015]步骤五，正式件的焊接与检查，对镍垫圈进行焊接，锉平焊缝。在对焊缝打磨之后，不允许有环形划痕，焊缝直径5 — α2πιπι范围内，对焊缝进行液体渗透检查和焊接质量评定；
[0016]步骤六，将制作好的镍垫圈放到压力容器主结合面的V型槽内，同一位置镍垫圈与反应堆压力容器V型槽两侧的总间隙δ1+δ2< 1.7_，镍垫圈突出主密封面的高度在1.7±0.2mm范围内，进行反应堆密封后的密封性30分钟2MPa气压试验；整个一回路进行了 17.6Mpa的水压试验。
[0017]本发明的有益效果是:
[0018]1.同时采用新装置制作的镍垫圈可以大大减少大修关键路径时间和电站集体辐射剂量；
[0019]2.采用新装置制作的镍垫圈可以节约关键路径时间14小时；
[0020]3.节约成本每年1000余万元,减少人员集体福射剂量3man.mSv。
【附图说明】
[0021]图1是核反应堆压力容器密封圈制作装置示意图；
[0022]图2是核反应堆压力容器密封圈制作装置截面图；
[0023]图中:1.模拟题、2.方管、3.吊耳、4.中心固定装置、5.固定连接螺栓、6.V形槽、
7.法兰部分、8.支撑底座。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本发明提供的一种进行介绍:
[0025]一种核反应堆压力容器密封圈制作装置，包括模拟体1、6根方管2、4个吊耳3及中心固定装置4，其中模拟体I为圈管装，6根方管2的一端与模拟体I的内圈固定，另一端固定在设于模拟体圆心的中心固定装置4上，模拟体I的内圈上均匀分布着4个吊耳3。
[0026]所述模拟体I包括固连接螺栓5、V形槽6、法兰部分7及支撑底座8，其中支撑底座8有4块板“ 口 ”字形拼接而成，法兰部分7通过连接螺栓5固定在支撑底座8上端，法兰部分7上表面设有两条V形槽6。
[0027]—种核反应堆压力容器密封圈制作方法，包括以下步骤:
[0028]步骤一，将镍垫圈毛坯安装到V型槽内，在镍丝的整个长度上每隔1.0米测量其直径，确保直径在5.0_0.2mm范围内，用非金属锤对其进行矫正、砸实，使用铅块压紧镍垫圈，同一位置镍垫圈与模拟体V型槽两侧的总间隙δ 1+ δ 1.7_，镍垫圈突出主密封面的高度在1.7±0.2mm范围内；
[0029]步骤二，在法兰模拟体上对镍垫圈对接处多余部分进行切割，多余部分镍丝做为模拟件试焊接使用，同时要考虑热胀冷缩对镍垫圈精度影响，镍垫圈伸长量按照如下公式计算确定:
[0030]AL=C0.ΔΤ, α
[0031]其中Λ L为镍垫圈在温差AT下的伸长量；AT为反应堆压力容器V型槽与法兰模拟体的温度差；α为金属镍的线性热膨胀系数；C0为压力容器V型槽周长值。
[0032]步骤三，焊接坡口准备，按照钝边2 —Q.5mm，坡口角度27° 30' ±3°，组对间隙O-1mm,焊接坡口不同心度< 0.1mm焊接坡口 ；
[0033]步骤四，锉平焊缝，在对焊缝打磨之后，不允许有环形划痕，焊缝直径5 — α2_范围内，对焊缝进行液体渗透检查和焊接的质量评定；
[0034]步骤五，正式件的焊接与检查，对镍垫圈进行焊接，锉平焊缝。在对焊缝打磨之后，不允许有环形划痕，焊缝直径5 — α2πιπι范围内，对焊缝进行液体渗透检查和焊接质量评定；
[0035]步骤六，将制作好的镍垫圈放到压力容器主结合面的V型槽内，同一位置镍垫圈与反应堆压力容器V型槽两侧的总间隙δ1+δ2< 1.7_，镍垫圈突出主密封面的高度在1.7±0.2mm范围内，进行反应堆密封后的密封性30分钟2MPa气压试验；整个一回路进行了 17.6Mpa的水压试验。
[0036]核电站大修窗口，使用激光跟踪仪对反应堆压力容器主密封面密封槽的实际尺寸进行精确测量，测量结果精确到毫米。
[0037]法兰模拟体V型槽与反应堆压力容器主结合面V型槽周长偏差小于1mm，V型槽表面粗糙度Ra小于1.6，将直径为5±0.005mm的钢球放入法兰模拟体V型槽，钢球高出V型槽的高度范围为1.7±0.2mm, V型槽内部表面不允许出现毛刺、划痕、凹坑等缺陷。法兰模拟体材质为不锈钢，长期使用不能发生变形，整个法兰模拟体为整体结构，法兰模拟体支撑能长期安全可靠地支撑法兰模拟体，不发生变形和锈蚀，法兰模拟体上布置吊耳，方便吊装。
[0038]法兰模拟体加工制作要求:按照激光跟踪仪测得的反应堆压力容器密封槽实际尺寸进行镍垫圈制作模拟体法兰的加工制造工作。在制作工作完成后，再次使用激光测量仪对法兰模拟体的密封槽实际尺寸进行验证测量。必要时应对法兰模拟体的密封槽重新进行加工和测量。
【主权项】
1.一种核反应堆压力容器密封圈制作装置，其特征在于:包括模拟体(1)、6根方管(2)、4个吊耳(3)及中心固定装置(4)，其中模拟体(I)为圈管装，6根方管(2)的一端与模拟体(I)的内圈固定，另一端固定在设于模拟体圆心的中心固定装置(4)上，模拟体(I)的内圈上均匀分布着4个吊耳(3)。2.根据权利要求1所述的一种核反应堆压力容器密封圈制作装置，其特征在于:所述模拟体(1)包括固连接螺栓(5)、V形槽(6)、法兰部分(7)及支撑底座(8)，其中支撑底座(8)有4块板“口”字形拼接而成，法兰部分(7)通过连接螺栓(5)固定在支撑底座(8)上端，法兰部分(7 )上表面设有两条V形槽(6 )。3.一种核反应堆压力容器密封圈制作方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤一，将镍垫圈毛坯安装到V型槽内，在镍丝的整个长度上每隔1.0米测量其直径，确保直径在5.0_a2mm范围内，用非金属锤对其进行矫正、砸实，使用铅块压紧镍垫圈，同一位置镍垫圈与模拟体V型槽两侧的总间隙δ 1+ δ 2 < 1.7_，镍垫圈突出主密封面的高度在.1.7±0.2mm 范围内； 步骤二，在法兰模拟体上对镍垫圈对接处多余部分进行切割，多余部分镍丝做为模拟件试焊接使用，同时要考虑热胀冷缩对镍垫圈精度影响，镍垫圈伸长量按照如下公式计算确定:Δ L=C0.ΔΤ.α 其中AL为镍垫圈在温差AT下的伸长量；AT为反应堆压力容器V型槽与法兰模拟体的温度差；α为金属镍的线性热膨胀系数；C0为压力容器V型槽周长值。 步骤三，焊接坡口准备，按照钝边2_a5mm，坡口角度27° 3(V ±3°，组对间隙0-lmm，焊接坡口不同心度彡0.1mm焊接坡口 ； 步骤四，锉平焊缝，在对焊缝打磨之后，不允许有环形划痕，焊缝直径5 — α2πιπι范围内，对焊缝进行液体渗透检查和焊接的质量评定； 步骤五，正式件的焊接与检查，对镍垫圈进行焊接，锉平焊缝。在对焊缝打磨之后，不允许有环形划痕，焊缝直径5 — α2πιπι范围内，对焊缝进行液体渗透检查和焊接质量评定； 步骤六，将制作好的镍垫圈放到压力容器主结合面的V型槽内，同一位置镍垫圈与反应堆压力容器V型槽两侧的总间隙δ 1+δ2彡1.7mm，镍垫圈突出主密封面的高度在.1.7±0.2mm范围内，进行反应堆密封后的密封性30分钟2MPa气压试验；整个一回路进行了 17.6Mpa的水压试验。
【专利摘要】本发明属于于核电站反应堆检修技术领域，具体涉及一种缩短大修工期，减少核辐射剂量的核反应堆压力容器密封圈制作装置及制作方法；包括模拟体（1）、6根方管（2）、4个吊耳（3）及中心固定装置（4），其中模拟体（1）为圈管装，6根方管（2）的一端与模拟体（1）的内圈固定，另一端固定在设于模拟体圆心的中心固定装置（4）上，模拟体（1）的内圈上均匀分布着4个吊耳（3）；1.同时采用新装置制作的镍垫圈可以大大减少大修关键路径时间和电站集体辐射剂量；采用新装置制作的镍垫圈可以节约关键路径时间14小时；节约成本每年1000余万元，减少人员集体辐射剂量3man·mSv。
【IPC分类】G21C21/00
【公开号】CN104900281
【申请号】CN201410076558
【发明人】孙永平, 吴磊, 张建军, 李高超, 张范, 赵亚明, 易良川, 孙龙, 兰晓伟, 曾振华, 胡彬
【申请人】江苏核电有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月4日
【技术领域】
[0001]本发明属于核电站反应堆检修技术领域，具体涉及一种核反应堆压力容器密封圈制作装置及制作方法。
【背景技术】
[0002]核电站反应堆压力容器采用双金属密封圈密封结构，下法兰端面有2个同心“V”型密封槽，用于安放由金属镍制成的Φ5_密封圈以下简称“镍垫圈”，通过54根主螺栓和镍垫圈实现压力容器与顶盖之间的密封。
[0003]每次反应堆压力容器解密封以后都需要更换镍垫圈，镍垫圈与V型槽的配合要求很高，同一位置镍垫圈和V型槽内外侧壁之间的总间隙< 1.7mm,周长偏差小于Imm,镍垫圈高出V型槽的高度范围为1.7±0.2mm。鉴于上述严格要求，镍垫圈的制作必须在反应堆压力容器密封面进行，将长达12米的镍丝对接焊成与V型槽尺寸相同的镍垫圈。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种缩短大修工期，减少核辐射剂量的核反应堆压力容器密封圈制作装置及制作方法。
[0005]本发明所采用的技术方案是:
[0006]一种核反应堆压力容器密封圈制作装置，包括模拟体、6根方管、4个吊耳及中心固定装置，其中模拟体为圈管装，6根方管的一端与模拟体的内圈固定，另一端固定在设于模拟体圆心的中心固定装置上，模拟体的内圈上均匀分布着4个吊耳。
[0007]所述模拟体I包括固连接螺栓、V形槽、法兰部分及支撑底座，其中支撑底座有4块板“口”字形拼接而成，法兰部分通过连接螺栓固定在支撑底座上端，法兰部分上表面设有两条V形槽。
[0008]一种核反应堆压力容器密封圈制作方法，包括以下步骤:
[0009]步骤一，将镍垫圈毛坯安装到V型槽内，在镍丝的整个长度上每隔1.0米测量其直径，确保直径在5.0_0.2mm范围内，用非金属锤对其进行矫正、砸实，使用铅块压紧镍垫圈，同一位置镍垫圈与模拟体V型槽两侧的总间隙δ 1+ δ 1.7_，镍垫圈突出主密封面的高度在1.7±0.2mm范围内；
[0010]步骤二，在法兰模拟体上对镍垫圈对接处多余部分进行切割，多余部分镍丝做为模拟件试焊接使用，同时要考虑热胀冷缩对镍垫圈精度影响，镍垫圈伸长量按照如下公式计算确定:
[0011]Δ I=C0.ΔΤ.α
[0012]其中Λ L为镍垫圈在温差AT下的伸长量；AT为反应堆压力容器V型槽与法兰模拟体的温度差；α为金属镍的线性热膨胀系数；C0为压力容器V型槽周长值。
[0013]步骤三，焊接坡口准备，按照钝边2 _Q.5mm，坡口角度27° 30' ±3°，组对间隙O-1mm,焊接坡口不同心度< 0.1mm焊接坡口 ；
[0014]步骤四，锉平焊缝，在对焊缝打磨之后，不允许有环形划痕，焊缝直径5 — α2_范围内，对焊缝进行液体渗透检查和焊接的质量评定；
[0015]步骤五，正式件的焊接与检查，对镍垫圈进行焊接，锉平焊缝。在对焊缝打磨之后，不允许有环形划痕，焊缝直径5 — α2πιπι范围内，对焊缝进行液体渗透检查和焊接质量评定；
[0016]步骤六，将制作好的镍垫圈放到压力容器主结合面的V型槽内，同一位置镍垫圈与反应堆压力容器V型槽两侧的总间隙δ1+δ2< 1.7_，镍垫圈突出主密封面的高度在1.7±0.2mm范围内，进行反应堆密封后的密封性30分钟2MPa气压试验；整个一回路进行了 17.6Mpa的水压试验。
[0017]本发明的有益效果是:
[0018]1.同时采用新装置制作的镍垫圈可以大大减少大修关键路径时间和电站集体辐射剂量；
[0019]2.采用新装置制作的镍垫圈可以节约关键路径时间14小时；
[0020]3.节约成本每年1000余万元,减少人员集体福射剂量3man.mSv。
【附图说明】
[0021]图1是核反应堆压力容器密封圈制作装置示意图；
[0022]图2是核反应堆压力容器密封圈制作装置截面图；
[0023]图中:1.模拟题、2.方管、3.吊耳、4.中心固定装置、5.固定连接螺栓、6.V形槽、
7.法兰部分、8.支撑底座。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本发明提供的一种进行介绍:
[0025]一种核反应堆压力容器密封圈制作装置，包括模拟体1、6根方管2、4个吊耳3及中心固定装置4，其中模拟体I为圈管装，6根方管2的一端与模拟体I的内圈固定，另一端固定在设于模拟体圆心的中心固定装置4上，模拟体I的内圈上均匀分布着4个吊耳3。
[0026]所述模拟体I包括固连接螺栓5、V形槽6、法兰部分7及支撑底座8，其中支撑底座8有4块板“ 口 ”字形拼接而成，法兰部分7通过连接螺栓5固定在支撑底座8上端，法兰部分7上表面设有两条V形槽6。
[0027]—种核反应堆压力容器密封圈制作方法，包括以下步骤:
[0028]步骤一，将镍垫圈毛坯安装到V型槽内，在镍丝的整个长度上每隔1.0米测量其直径，确保直径在5.0_0.2mm范围内，用非金属锤对其进行矫正、砸实，使用铅块压紧镍垫圈，同一位置镍垫圈与模拟体V型槽两侧的总间隙δ 1+ δ 1.7_，镍垫圈突出主密封面的高度在1.7±0.2mm范围内；
[0029]步骤二，在法兰模拟体上对镍垫圈对接处多余部分进行切割，多余部分镍丝做为模拟件试焊接使用，同时要考虑热胀冷缩对镍垫圈精度影响，镍垫圈伸长量按照如下公式计算确定:
[0030]AL=C0.ΔΤ, α
[0031]其中Λ L为镍垫圈在温差AT下的伸长量；AT为反应堆压力容器V型槽与法兰模拟体的温度差；α为金属镍的线性热膨胀系数；C0为压力容器V型槽周长值。
[0032]步骤三，焊接坡口准备，按照钝边2 —Q.5mm，坡口角度27° 30' ±3°，组对间隙O-1mm,焊接坡口不同心度< 0.1mm焊接坡口 ；
[0033]步骤四，锉平焊缝，在对焊缝打磨之后，不允许有环形划痕，焊缝直径5 — α2_范围内，对焊缝进行液体渗透检查和焊接的质量评定；
[0034]步骤五，正式件的焊接与检查，对镍垫圈进行焊接，锉平焊缝。在对焊缝打磨之后，不允许有环形划痕，焊缝直径5 — α2πιπι范围内，对焊缝进行液体渗透检查和焊接质量评定；
[0035]步骤六，将制作好的镍垫圈放到压力容器主结合面的V型槽内，同一位置镍垫圈与反应堆压力容器V型槽两侧的总间隙δ1+δ2< 1.7_，镍垫圈突出主密封面的高度在1.7±0.2mm范围内，进行反应堆密封后的密封性30分钟2MPa气压试验；整个一回路进行了 17.6Mpa的水压试验。
[0036]核电站大修窗口，使用激光跟踪仪对反应堆压力容器主密封面密封槽的实际尺寸进行精确测量，测量结果精确到毫米。
[0037]法兰模拟体V型槽与反应堆压力容器主结合面V型槽周长偏差小于1mm，V型槽表面粗糙度Ra小于1.6，将直径为5±0.005mm的钢球放入法兰模拟体V型槽，钢球高出V型槽的高度范围为1.7±0.2mm, V型槽内部表面不允许出现毛刺、划痕、凹坑等缺陷。法兰模拟体材质为不锈钢，长期使用不能发生变形，整个法兰模拟体为整体结构，法兰模拟体支撑能长期安全可靠地支撑法兰模拟体，不发生变形和锈蚀，法兰模拟体上布置吊耳，方便吊装。
[0038]法兰模拟体加工制作要求:按照激光跟踪仪测得的反应堆压力容器密封槽实际尺寸进行镍垫圈制作模拟体法兰的加工制造工作。在制作工作完成后，再次使用激光测量仪对法兰模拟体的密封槽实际尺寸进行验证测量。必要时应对法兰模拟体的密封槽重新进行加工和测量。
【主权项】
1.一种核反应堆压力容器密封圈制作装置，其特征在于:包括模拟体(1)、6根方管(2)、4个吊耳(3)及中心固定装置(4)，其中模拟体(I)为圈管装，6根方管(2)的一端与模拟体(I)的内圈固定，另一端固定在设于模拟体圆心的中心固定装置(4)上，模拟体(I)的内圈上均匀分布着4个吊耳(3)。2.根据权利要求1所述的一种核反应堆压力容器密封圈制作装置，其特征在于:所述模拟体(1)包括固连接螺栓(5)、V形槽(6)、法兰部分(7)及支撑底座(8)，其中支撑底座(8)有4块板“口”字形拼接而成，法兰部分(7)通过连接螺栓(5)固定在支撑底座(8)上端，法兰部分(7 )上表面设有两条V形槽(6 )。3.一种核反应堆压力容器密封圈制作方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤一，将镍垫圈毛坯安装到V型槽内，在镍丝的整个长度上每隔1.0米测量其直径，确保直径在5.0_a2mm范围内，用非金属锤对其进行矫正、砸实，使用铅块压紧镍垫圈，同一位置镍垫圈与模拟体V型槽两侧的总间隙δ 1+ δ 2 < 1.7_，镍垫圈突出主密封面的高度在.1.7±0.2mm 范围内； 步骤二，在法兰模拟体上对镍垫圈对接处多余部分进行切割，多余部分镍丝做为模拟件试焊接使用，同时要考虑热胀冷缩对镍垫圈精度影响，镍垫圈伸长量按照如下公式计算确定:Δ L=C0.ΔΤ.α 其中AL为镍垫圈在温差AT下的伸长量；AT为反应堆压力容器V型槽与法兰模拟体的温度差；α为金属镍的线性热膨胀系数；C0为压力容器V型槽周长值。 步骤三，焊接坡口准备，按照钝边2_a5mm，坡口角度27° 3(V ±3°，组对间隙0-lmm，焊接坡口不同心度彡0.1mm焊接坡口 ； 步骤四，锉平焊缝，在对焊缝打磨之后，不允许有环形划痕，焊缝直径5 — α2πιπι范围内，对焊缝进行液体渗透检查和焊接的质量评定； 步骤五，正式件的焊接与检查，对镍垫圈进行焊接，锉平焊缝。在对焊缝打磨之后，不允许有环形划痕，焊缝直径5 — α2πιπι范围内，对焊缝进行液体渗透检查和焊接质量评定； 步骤六，将制作好的镍垫圈放到压力容器主结合面的V型槽内，同一位置镍垫圈与反应堆压力容器V型槽两侧的总间隙δ 1+δ2彡1.7mm，镍垫圈突出主密封面的高度在.1.7±0.2mm范围内，进行反应堆密封后的密封性30分钟2MPa气压试验；整个一回路进行了 17.6Mpa的水压试验。
【专利摘要】本发明属于于核电站反应堆检修技术领域，具体涉及一种缩短大修工期，减少核辐射剂量的核反应堆压力容器密封圈制作装置及制作方法；包括模拟体（1）、6根方管（2）、4个吊耳（3）及中心固定装置（4），其中模拟体（1）为圈管装，6根方管（2）的一端与模拟体（1）的内圈固定，另一端固定在设于模拟体圆心的中心固定装置（4）上，模拟体（1）的内圈上均匀分布着4个吊耳（3）；1.同时采用新装置制作的镍垫圈可以大大减少大修关键路径时间和电站集体辐射剂量；采用新装置制作的镍垫圈可以节约关键路径时间14小时；节约成本每年1000余万元，减少人员集体辐射剂量3man·mSv。
【IPC分类】G21C21/00
【公开号】CN104900281
【申请号】CN201410076558
【发明人】孙永平, 吴磊, 张建军, 李高超, 张范, 赵亚明, 易良川, 孙龙, 兰晓伟, 曾振华, 胡彬
【申请人】江苏核电有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月4日
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