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文档简介

平安工程信息化技术基础

第三章计算机帮助平安分析与评价叶迎春机械与储运工程学院2023/2/523.1平安评价方法概述3.2平安评价方法选择第三章计算机帮助平安分析与评价3.1平安评价方法概述2023/2/53一、平安评价方法分类按评价结果的量化程度分类法按评价的逻辑推理过程分类法按平安评价要达到的目的分类法按针对的系统性质(评价对象)分类法2023/2/541、按评价结果的量化程度分类(1)定性平安评价方法定性平安评价方法主要是依据阅历和直观推断实力对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定性的分析,平安评价的结果是一些定性的指标,如是否达到了某项平安指标、事故类别和导致事故发生的因素等。3.1平安评价方法概述2023/2/55典型定性平安评价方法平安检查表、专家现场询问视察法、作业条件紧急性评价法(LEC法)、故障类型和影响分析、紧急可操作性探讨等。定性平安评价方法的优缺点优点:简洁理解、便于驾驭,评价过程简洁。缺点:依靠阅历,带有确定的局限性;平安评价结果的差异;平安评价结果缺乏可比性。3.1平安评价方法概述2023/2/56(2)定量平安评价方法定性定量平安评价方法是运用基于大量的试验结果和广泛的事故资料统计分析获得的指标或规律(数学模型),对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定量的计算,平安评价的结果是一些定量的指标,如事故发生的概率、事故的损害(或破坏)范围、定量的紧急性、事故致因因素的事故关联度或重要度等。3.1平安评价方法概述2023/2/57典型定量平安评价方法概率风险评价法:如故障类型及影响分析、故障树(事故树)分析等;损害(或破坏)范围评价法:如事故后果计算模型;紧急指数评价法:如道化学公司火灾爆炸紧急指数评价法,蒙德火灾爆炸毒性指数评价法,易燃、易爆、有毒重大紧急源评价法3.1平安评价方法概述2023/2/582、按评价的逻辑推理过程分类归纳推理评价法:是从事故缘由推论结果的评价方法,即从最基本紧急、有害因素起先,渐渐分析导致事故发生的干脆因素,最终分析到可能的事故。演绎推理评价法:是从结果推论缘由的评价方法,即从事故起先,推论导致事故发生的干脆因素,再分析与干脆因素相关的之间因素,最终分析和查找出致使事故发生的最基本紧急、有害因素。3.1平安评价方法概述2023/2/593、按平安评价要达到的目的分类事故致因因素平安评价方法:是接受逻辑推理的方法,由事故推论最基本紧急、有害因素或由最基本紧急、有害因素推论事故的评价法。紧急性分级平安评价方法:是通过定性或定量分析给出系统紧急性的平安评价方法。事故后果平安评价方法:可以干脆给出定量的事故后果,给出的事故后果可以是系统事故发生的概率、事故的损害(或破坏)范围、事故的损失或定量的系统紧急性等。3.1平安评价方法概述2023/2/5104、按针对的系统性质(评价对象)分类设备(设施或工艺)故障率评价法人员失误率评价法物质系数评价法系统紧急性评价法3.1平安评价方法概述2023/2/511二、常用平安评价方法简介平安检查(SR)与平安检查表分析(SCA)预先紧急分析(PHA)故障类型及影响分析(FMEA)紧急可操作性探讨(HAZOP)事务树分析(ETA)事故树分析(FTA)紧急指数评价方法(RR)*作业条件紧急性评价法(LEC)*3.1平安评价方法概述1、平安检查与平安检查表分析(1)平安检查(SafetyReview,SR)2023/2/5123.1平安评价方法概述偏离设计的工艺条件所引起的平安问题;偏离规定的操作规程所引起的平安问题;新发觉的平安问题。平安检查所需资料:相关的法规和标准;以前类似的平安分析报告;具体工艺和装置说明,P&IDS和PID;开、停车及操作、修理、应急规程;事故报告、未遂事故报告;以往工艺修理记录;工艺物料性质;毒性及反应活性等资料。平安检查所需资料:检查的准备实施检查汇总结果安全检查流程(2)平安检查表分析(SafetyChecklistAnalysis)利用检查条款依据相关的标准、规范等对已知的紧急类别、设计缺陷以及与一般工艺设备、操作、管理有关的潜在紧急性和有害性进行判别检查。有关标准、规程、规范及规定国内外事故案例、本单位的阅历系统平安分析确定的紧急部位及防范措施探讨成果

编制的主要依据2023/2/5133.1平安评价方法概述几种典型的平安检查表序号检查项目和内容检查结果标准依据备注是否序号检查项目和内容检查结果备注可判分数判给分数检查条款0–3(低度危险)3–5(中度危险5–7(高度危险总的满分总的判分百分比=总的分数÷总的可能的分数=判分/满分提问型平安检查表半定量打分法的平安检查表2023/2/5143.1平安评价方法概述事先编制,有充分的时间组织有阅历的人员来编写,做到系统化、完整化,不致于漏掉能导致紧急的关键因素。可依据规定的标准、规范和法规、检查遵守的状况,提出精确的评价。表的应用方式是有问有答,给人的印象深刻,能起到平安教化的作用。表内还可注明改进措施的要求,隔一段时间后重新检查改进状况。简明易懂,简洁驾驭。

优点2023/2/5153.1平安评价方法概述平安检查表举例(气柜平安评价检查表)2023/2/5163.1平安评价方法概述平安检查表举例(顶板平安管理水平检查表)考评类目考评标准考评办法考评结果顶板风险单元风险辨识(20分)1.未开展风险单元风险辨识工作扣全分2.主要风险单元事故模式不全面,1项扣5分;缺陷状况漏1项5分;措施不具体扣10分查有关风险辨识结果材料

顶板安全检查落实(25分)1.无专用安全检查表扣10分2.检查分工不明确扣8分3.检查结果信息传递不畅通扣7分查有关文件材料

职工安全素质教育(25分)1.涉及顶板岗位班组安全教育,未据顶板风险特征制定教育内容扣5分;班组安全活动无顶板风险控制内容扣10分2.未定期组织开展岗位安全技能训练扣10分查有关文件材料

顶板隐患整改(15分)1.立项率低于80%,每低5%扣5分2.整改率低于95%,每低5%扣5分查隐患整改记录

顶板事故管理(15分)1.发生顶板事故,其原因分析不全面、不准确完整扣10分2.针对事故暴露出的问题,未采取有效措施并及时反馈到基层扣5分查事故报告档案

2023/2/5173.1平安评价方法概述

小结目的:检查系统是否符合标准要求适用范围:从设计、建设始终到生产各个阶段运用方法:有阅历和专业学问人员协同编制,常常运用资料准备:有关规范、标准人力、时间:最经济效果:定性,辨识紧急性并使系统保持与标准规定一样,如接受检查项目赋值法可用于定量2023/2/5183.1平安评价方法概述2、预先紧急分析PHA(PreliminaryHazardAnalysis)预先紧急分析也称初始紧急分析,是在每项生产活动之前,特殊是在设计的起先阶段,对系统存在紧急类别、出现条件、事故后果等进行概略地分析,尽可能评价出潜在的紧急性。识别与系统有关的主要紧急鉴别产生紧急的缘由预料事故出现对对人体及系统产生的影响判定已识别的紧急性等级,提出消退或限制紧急的措施预先紧急分析的主要目的2023/2/5193.1平安评价方法概述预先紧急分析内容1、识别紧急的设备、零部件,并分析其发生的可能性条件;2、分析系统中各子系统、各元件的交接面及其相互关系与影响;3、分析原材料、产品、特殊是有害物质的性能与贮运;4、分析工艺过程及其工艺参数或状态参数;5、人、机关系(操作、修理等);6、环境条件;7、用于保证平安的设备、防护装置等。2023/2/5203.1平安评价方法概述预先紧急分析程序2023/2/5213.1平安评价方法概述紧急性等级划分表级别危险程度可能导致的后果Ⅰ安全的不会造成人员伤亡及系统损坏Ⅱ临界的处于事故的边缘状态,暂时还不致于造成人员伤亡、系统损坏或降低系统性能,但应予以排除或采取控制措施Ⅲ危险的会造成人员伤亡和系统损坏,要立即采取防范对策措施Ⅳ灾难性的造成人员重大伤亡及系统严重破坏的灾难性事故,必须予以果断排除并进行重点防范2023/2/5223.1平安评价方法概述预先紧急分析几种表格

单元:编制人员:日期:危险原因后果危险等级改进措施/预防方法地区(单元):

会议日期:____图号:

小组成员:____危险/意外事故

阶段

原因

危险等级

对策

简要的事故名称

危害发生的阶段,如生产、试验、运输、维修、运行等

产生危害的原因对人员及设备的危害

消除、减少或控制危害的措施2023/2/5233.1平安评价方法概述系统:1子系统:2状态:3编号:日期:预先危险分析表(PHA)制表者:制表单位:潜在事故危险因素触发事件(1)发生条件触发事件(2)事故后果危险等级防范措施备注4567891011121、所分析子系统归属的车间或工段的名称;2、所分析子系统的名称;3、子系统处于何种状态或运行方式;4、子系统可能发生的潜在事故;5、产生潜在危害的缘由;6、导致产生紧急因素(5)的那些不希望事务或错误;7、使紧急因素(5)发展成为潜在危害的那些不希望发生的错误或事务;8、导致产生“发生事故的条件(7)”的那些不希望发生的时间及错误;9、事故后果;10、紧急等级;11、为消退或限制危害可能实行的措施,其中包括对装置、人员、操作程序等几方面的考虑;12、有关必要的说明。2023/2/5243.1平安评价方法概述预先紧急分析举例(氯气干燥岗位紧急性分析)2023/2/5253.1平安评价方法概述危险危害因素触发事件现象原因事件事故情况结果危险等级措施硫酸泄漏1.设备、阀门、管道等处密封不良;2.密封件损坏3.管道破裂硫酸溢出1.地坪及周边设备不防腐;2.现场人员无个体防护设备;3.设备周围有易燃物1.地坪周围设备受腐蚀;2.人可能受灼伤

3.可能引起火灾人员伤害及财产损失31.干燥塔及硫酸储槽周围设置防护堤几堤应是防腐的2.……氯气中水份含量超标干燥塔硫酸浓度和温度不正常在线分析仪显示出压缩机及各级冷却器被腐蚀氯气泄漏控制浓度超标,机器损坏生产停止人员中毒财产损失2-3严格控制干燥塔的温度;氯气出口安装水分在线分析仪氯气中含氢…………………

小结目的:开发阶段,早期辨识出紧急性,避开以后走弯路适用范围:开发时分析原料、主要装置,以及能量失控时出现的紧急性运用方法:分析原料、装置等发生紧急的可能性及后果,按规定表格填入资料准备:理化特性数据,紧急性表,设备说明书人力、时间:1-2个技术人员,时间须要依娴熟程度而定效果:得出供设计考虑的紧急性一览表2023/2/5263.1平安评价方法概述3、故障类型及影响分析FMEA

(FailureModeEffectsAnalysis)故障类型和影响分析是将工作系统分割为子系统、设备或元件,逐个分析各自可能发生的故障类型及其产生的影响,以便实行相应的防治措施,提高系统的平安性。

目的:辨识单一设备和系统的故障模式及每种故障模式对系统或装置造成的影响。评价人员通常提出增加设备牢靠性的建议,进而提出工艺平安对策。2023/2/5273.1平安评价方法概述

几个基本概念故障元件、子系统、系统在运行时,达不到设计规定的要求,因而完不成规定的任务或完成的不好。故障类型系统、子系统或元件发生的每一种故障的形式称为故障类型。例如:一个阀门故障可以有四种故障类型:内漏、外漏、打不开、关不严。故障等级依据故障类型对系统或子系统影响的程度不同而划分的等级称为故障等级。2023/2/5283.1平安评价方法概述故障类型等级划分故障等级影响程度可能造成的损失Ⅰ致命性可造成死亡或系统毁坏Ⅱ严重性可造成严重伤害、严重职业病或主系统损坏Ⅲ临界性可造成轻伤、轻职业病或次要系统损坏Ⅳ可忽略性不会造成伤害和职业病,系统不会受到损坏2023/2/5293.1平安评价方法概述

所需资料系统或装置的工艺流程图(P&IDS);设备、配件一览表;设备功能和故障模式方面的学问;系统或装置功能及对设备故障处理方法学问。2023/2/5303.1平安评价方法概述

分析步骤明确系统本身的状况确定分析程度和水平绘制系统图和牢靠性框图列出全部故障类型并选出对系统有影响的故障类型分析故障模式及影响评定故障等级探讨故障检测方法提出预防措施填写FMEA表2023/2/5313.1平安评价方法概述

几种常用分析表格系统___

子系统___

故障类型影响分析日期_____

制表_____

主管_____

框图号子系统项目故障类型推断原因对子系统影响对系统影响故障等级系统___

子系统___

故障类型影响分析日期______

制表______

主管______

审核______

(1)项目号(2)分析项目(3)功能(4)故障类型(5)推断原因(6)影响(7)故障检测方法(8)故障等级(9)备注子系统系统2023/2/5323.1平安评价方法概述杜邦公司FMEA表项目构成元件故障或失误种类故障影响危险的重要度故障发生概率检测方法备注及修改措施对整个系统对其他元件地点:系统:日期:计算机:紧急的重要度:1平安;2临界状态;3担忧全2023/2/5333.1平安评价方法概述电机运行系统故障类型和影响分析实例一种短时运行系统,假如运行时间过长则可能引起电线过热或者电机过热、短路。2023/2/5343.1平安评价方法概述FMEA应用实例元素故障类型可能的原因对系统影响措施按钮卡住接点断不开机械故障;机械故障;人员没放开按钮电机不转;电机运转时间过长;短路会烧毁保险丝定期检查更换继电器接点不闭合接点不断开机械故障机械故障经过接点电流过大电机不转电机运转时间过长短路会烧毁保险丝检查更换保险丝不熔断质量问题保险丝过粗短路时不能断开短路质量检查电机不转

短路质量问题;按钮卡住;继电器接点不闭合质量问题运转时间过长

丧失系统功能电路电流过大烧毁保险丝;使继电器接点粘连……2023/2/5353.1平安评价方法概述长输站场主要动设备FMEA分析(以往复式压缩机为例)往复式压缩机组系统划分空气系统仪控系统驱动系统冷却系统压缩系统润滑系统压气机燃烧室透平系统燃料系统轴承曲轴连杆十字头活塞及活塞杆气缸曲轴箱气阀驱动系统压缩系统子系统故障模式故障原因故障影响压缩系统振动或异响动力缸断裂、磨损停机轴瓦磨损停机进排气阀断、裂停机活塞杆断、裂停机十字头磨损间隙变大,机组异响泄漏阀片变形、衣物卡住停机活塞环磨损压缩缸刮油环漏油填料漏气自动停机温度异常阀片断、裂停机注油器故障停机卡、堵填料堵塞注油口停机电磁阀损坏停机注油器故障误报警、停机驱动系统见下节见下节见下节润滑系统分离器泄漏分离器液位计焊接质量差焊缝裂纹漏气严重分离器卡、堵消泡剂沉积多分离器液位超限停机无油流开关故障仪控系统故障误报警、停机止回阀堵塞化排剂与机组润滑油在高温高压下产生粘稠物止回阀异响冷却系统轴承温度高润滑油中含杂质;润滑油油量不足;油泵损坏机械损坏,停机冷却风扇振动大轴承副对中不够振动过大泄漏运行环境造成腐蚀漏气;老化;冷却器断、裂冷却器管束漏气仪控系统误报警PLC安全栓松动发动机故障停机死机误操作误报警、停机无燃料气开关损坏停机长输站场主要动设备FMEA分析(以往复式压缩机为例)代码功能部件故障模式故障原因故障影响局部影响高层次影响最终影响01主轴承松动长期使用曲轴工作异常曲轴振动异常停机轴瓦磨损长期使用、润滑不良曲轴工作异常曲轴振动异常停机02曲轴裂纹产品质量或疲劳裂纹扩展曲轴振动异常曲轴断裂弯曲负荷大曲轴工作异常曲轴振动异常损伤压缩机断裂裂纹、负载大停机停机严重事故曲轴油封泄漏油封安装错误、排出孔堵塞润滑油泄漏曲轴润滑不良压缩机工作异常03连杆裂纹疲劳应力裂纹扩展曲轴箱振动异常连杆破坏断裂疲劳裂纹扩展停机停机严重事故小头瓦磨损长期使用、润滑不良运行工况变差连杆失效停机大头瓦磨损长期使用、润滑不良运行工况变差连杆失效停机04十字头销磨损长期使用、润滑不良运行工况变差十字头振动异常停机销断裂摩擦产生热裂纹停机停机严重事故颈部断裂疲劳、应力集中停机停机严重事故滑履磨蚀润滑不良十字头振动异常十字头失效停机往复式压缩机FMEA分析结果(压缩系统)

长输站场主要动设备FMEA分析(以往复式压缩机为例)

小结目的:辨识单个故障类型造成的事故后果适用范围:主要用于设备和机器故障的分析,也可用于连续生产工艺(主要用于硬件和系统分析)运用方法:将系统分解,求出零部件发生各种故障类型时,对系统或子系统产生的影响资料准备:系统、装置、设备表、说明书人力、时间:熟悉设备故障类型者2-3人,每人每小时可分析2-4项效果:定性并可进一步定量,找出故障类型对系统的影响2023/2/5393.1平安评价方法概述4、紧急和可操作性探讨HAZOP

(HazardandOperabilityStudy)HAZOP是一种以系统工程为基础,针对化工装置而开发的一种紧急性评价方法,由英国帝国化学工业公司(ICI)于1974年开发的,用于热力——水力系统平安分析。基本过程是以关键词(引导词)为引导,找出过程中工艺过程状态的变更(即偏差),然后再接着分析造成偏差的缘由、后果及可以实行的对策。2023/2/5403.1平安评价方法概述引导词及其意义2023/2/5413.1平安评价方法概述引导词意义NONE(空白)设计或操作要求的指标和事件完全不发生;如无流量.无催化剂MORE(过量)同标准值相比,数值偏大;如温度、压力、流量等数值偏高LESS(减量)同标准值相比,数值偏小;如温度、压力、流量等数值偏低ASWELLAS(伴随)在完成既定功能的同时,伴随多余事件发生;如物料在输送过程中发生组分及相变化PARTOF(部分)只完成既定功能的一部分;如组分的比例发生变化,无某些组分REVERSE(相逆)出现和设计要求完全相反的事或物;如流体反向流动,加热而不是冷却,反应向相反的方向进行OTHERTHAN(异常)出现和设计要求不相同的事或物;如发中异常事件或状态、开停车、维修、改变操作模式

常用HAZOP分析工艺参数引导词工艺参数偏差NONE(空白)+FLOW(流量)=NONEFLOW(无流量)MORE(过量)+PRESSURE(压力)=HIGHPRESSURE(压力高)ASWELLAS(伴随)+ONEPHASE(一相)=TWOPHASE(两相)OTHERTHAN(异样)+OPERATION(操作)=MAINTENANCE(修理)2023/2/5423.1平安评价方法概述流量时间频率混合温度pH值电压分离压力组成粘度添加剂液位速度信号反应

分析程序2023/2/5433.1平安评价方法概述分析流程图HAZOP分析须要将工艺图或操作程序划分为分析节点或操作步骤,然后用引导词找出过程的紧急。得到的结果为:偏差的缘由、后果、疼惜装置、建议措施。2023/2/5443.1平安评价方法概述

分析结果文件2023/2/5453.1平安评价方法概述HAZOP分析示例DAP(磷酸二铵)工艺系统2023/2/5463.1平安评价方法概述DAP工艺HAZOP(部分)引导词偏离可能原因后果措施没有磷酸没有流量磷酸储罐中无料流量计故障(指示偏离)操作者调节磷酸量为零阀门B故障而关闭管线堵塞管线泄漏或破裂反应釜中氨过量而进入DAP储罐并挥发到工作区域定期维修和检查阀门B定期维护流量计安装氨检测器和报警器安装流量监控报警、紧急停车系统工作区域通风采用封闭式储罐多氨水流量大阀门B故障流量计故障(指示偏低)操作者调节磷酸量过大反应釜中磷酸过量若氨量也大则反应释放大量热生成不需要的物质DAP储罐液位过高定期维护和检查阀门B定期维护流量计安装液位监控报警、紧急停车系统少氨水流量小阀门B故障流量计故障(指示偏高)操作者调节磷酸量过小同“没有流量”的后果同“没有流量”的措施以及输送磷酸和其他物质原料不纯,原料入口处混入其他物质生成不需要的物质混入物或生成物可能有害定期检查原料成分定期维护和检查管路系统2023/2/5473.1平安评价方法概述理解要点主要用于工程项目设计审查阶段查明潜在紧急源和操作难点,以便实行措施加以限制;化工生产中工艺参数限制是特殊重要的,HAZOP特殊适合于化工装置设计审查和运行过程分析;2023/2/5483.1平安评价方法概述小结评价目标:偏差及其缘由、后果、对系统的影响定性定量:定性方法特点:通过探讨,分析系统可能出现的偏差、偏差的缘由、后果及对整个系统的影响适用范围:化工系统、热力水力系统的平安分析应用条件:分析评价人员熟悉系统,有丰富的学问和实践阅历2023/2/5493.1平安评价方法概述5、事务树分析ETA(EventTreeAnalysis)从一个初因事务起先,依据事故发展过程中事务出现与不出现,交替考虑成功与失败两种可能性,然后再把这两种可能性又分别作为新的初因事务进行分析,直到分析最终结果为止。能够推断出事故发生与否,以便实行直观的平安方式;能够指出消退事故的根本措施,改进系统的平安状况;从宏观角度分析系统可能发生事故,驾驭系统中事故发生的规律;可以找出最严峻的事故后果,为确定顶事务供应依据。事务树分析的目的2023/2/5503.1平安评价方法概述事务树分析举例原料输送系统事务树2023/2/5513.1平安评价方法概述分析实例由一个泵和两个阀门组成的简洁系统,绘制事务树。ABC2023/2/5523.1平安评价方法概述启动信号泵A正常泵A失效阀B正常阀B失效阀C失效阀C正常系统正常系统正常事故事故2023/2/5533.1平安评价方法概述事务树分析过程1)确定初始事务(可能引发事故的初始事务);2)识别能消退初始事务的平安设计功能;3)编制事务树;4)描述导致事故依次状况;5)确定事故依次的最小割集;6)编制分析结果。2023/2/5543.1平安评价方法概述

小结目的:辨识初始事务发展成为事故的各种过程及后果适用范围:设计时找出适用的平安装置,操作时发觉设备故障及误操作将导致的事故运用方法:各事务发展阶段均有成功和失败的两种可能,由初始事务经过各事务、阶段始终分析出事务、发展的最终各种结果资料准备:有关初始事务和各种平安措施的学问人力、时间:2-4人组成小组,分析小型单元几个初始事务需3-6天,大型困难单元需2-4周效果:定性和定量,找出初始事务发展的各种结果,分析其严峻性可在各发展阶段实行措施使之朝成功方向发展2023/2/5553.1平安评价方法概述2023/2/5563.1平安评价方法概述3.2平安评价方法选择第三章计算机帮助平安分析与评价一、平安评价方法的选择原则1、系统或项目的生命周期研究与开发概念设计具体工程设计建造启动正常运转改建扩建退役记录销毁拆除新项目现有设备设备关闭拆除记录保存2023/2/5573.2平安评价方法选择2、平安评价方法的选择原则充分性原则:总结各种方法优缺点、适用条件和范围;适应性原则:所选方法适用于被评价系统;系统性原则:真实、合理和系统的基础数据;针对性原则:能够供应所需的结果;合理性原则:计算过程最简洁、所需基础数据最少和最简洁获得。2023/2/5583.2平安评价方法选择分析被评价系统收集安全评价方法分析安全评价方法明确被评价系统能够提供基础数据和资料选择安全评价方法二、平安评价方法的选择过程及准则第59页1、平安评价方法的选择过程2023/2/5593.2平安评价方法选择2、平安评价方法的选择准则确定评价动机新的评价周期性评价特殊要求确定评价所需结果类型危险清单问题和事故情况清单结果优先顺序措施作为定量风险评价的输入分析问题的特点·复杂性和规模·生产类型简单小系统复杂大系统化学的物理的机械的·操作类型生物的电气的电子的固定设备运输·危险性质长期临时有毒可燃爆炸连续批量辐射易反应其它·事件、事故情况单个故障多个故障简单失控事件系统紊乱功能丧失事件硬件程序软件人员考虑已发觉的风险与经验·时间经验·事故经验·经验相

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