TESTO DELLA DESCRIZIONETEXT OF THE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ai tubi metallici termicamente preisolati utilizzati per la realizzazione di condotte per il trasporto di fluidi caldi/freddi.The present invention refers to thermally pre-insulated metal pipes used for making pipes for the transport of hot / cold fluids.
Il trasporto di fluidi caldi/freddi avviene normalmente tramite condotte ottenute congiungendo insieme dei tratti di tubo preisolati, e riprendendo poi i giunti tra i tubi dopo il montaggio in opera.The transport of hot / cold fluids normally takes place through pipes obtained by joining together pre-insulated pipe sections, and then resuming the joints between the pipes after assembly.
Per i tubi preisolati vengono usati vari tipi di materiali, sia per quanto riguarda il tubo vero e proprio, che per quanto riguarda risolante e il rivestimento esterno di protezione dell’isolante.Various types of materials are used for pre-insulated pipes, both for the actual pipe and for the solvent and the external protective coating of the insulation.
Così, ad esempio, per il tubo si può usare il metallo, il vetroresina (VR), i materiali plastici, la gomma, o simili.Thus, for example, metal, fiberglass (VR), plastic materials, rubber, or the like can be used for the tube.
Per risolante si possono utilizzare la lana di vetro, il poliuretano espanso, le resine fenoliche espanse, i termoplastici espansi (polistirolo, polietilene, polivinilcloruro, polipropilene eccetera) le gomme espanse, il calcio silicato espanso, il vetro espanso e anche le schiume sintattiche che di solito non hanno bisogno di rivestimento esterno.For resolving it is possible to use glass wool, expanded polyurethane, expanded phenolic resins, expanded thermoplastics (polystyrene, polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, etc.), expanded rubbers, expanded calcium silicate, expanded glass and also syntactic foams which they usually do not need external coating.
Per il rivestimento esterno dell’isolante si possono utilizzare il metallo, il VR, i materiali plastici, la gomma.For the external coating of the insulation, metal, VR, plastic materials, rubber can be used.
Per esempio, i tubi metallici da interrare per il teleriscaldamento, realizzati secondo la norma EN-253, sono costituiti da un tubo di acciaio, da un rivestimento esterno concentrico in tubo di PE, e dal PU espanso che và a riempire l’intercapedine tra il tubo metallico ed il rivestimento in PE.For example, the metal pipes to be buried for district heating, made according to the EN-253 standard, consist of a steel pipe, a concentric outer coating in PE pipe, and the expanded PU that fills the gap between the metal pipe and the PE coating.
Il tubo isolato così ottenuto viene montato in campo saldando tra loro i tubi di acciaio e riprendendo poi la parte del giunto con PU espanso ed un apposito “manicotto” di protezione esterna in PE. Esistono diverse versioni di ripristino del “manicotto” di protezione esterna, quali: l’utilizzo di un manicotto chiuso con collari termoretraibili sulle estremità per congiungere il manicotto al rivestimento esterno di PE; l’uso di un manicotto chiuso o aperto con pezza, del tipo termoretraibile; l’uso di un manicotto elettrosaldabile, eccetera.The insulated pipe thus obtained is assembled in the field by welding the steel pipes together and then taking up the part of the joint with expanded PU and a special protective external "sleeve" in PE. There are different versions of restoration of the external protection "sleeve", such as: the use of a closed sleeve with heat shrinkable collars on the ends to join the sleeve to the external PE coating; the use of a closed or open sleeve with a piece of heat-shrinkable type; the use of an electro-weldable sleeve, etc.
Ultimate le operazioni di ripresa del giunto, la tubazione viene interrata nell’apposito scavo.Once the joint recovery operations have been completed, the pipeline is buried in the appropriate excavation.
Le reti interrate con i tubi preisolati secondo la tecnica nota sopra descritta presentano tuttavia alcuni svantaggi, che si possono così riassumere:Buried networks with pre-insulated pipes according to the known technique described above, however, have some disadvantages, which can be summarized as follows:
a) Notevole perdita del potere isolante, a causa delle infiltrazioni di acqua nell’isolante.a) Considerable loss of insulating power, due to the infiltration of water into the insulation.
b) Elevato rischio di corrosione della superficie esterna del tubo di acciaio fino alla foratura dello stesso con perdita del fluido calorico, quando l’acqua del terreno penetra e si diffonde nell’isolante ed arriva a contatto con il metallo.b) High risk of corrosion of the external surface of the steel tube up to the perforation of the same with loss of the caloric fluid, when the ground water penetrates and spreads in the insulation and comes into contact with the metal.
Infatti, da indagini fatte, quasi tutti gli interventi di manutenzione sulle reti sono dovuti al verificarsi di ingresso di acqua dal terreno all’interno della schiuma fino alla superficie esterna del tubo metallico sulla quale si innesca la suddetta corrosione. In particolare, l’ingresso dell’acqua nella schiuma avviene per la maggior parte da mancata tenuta del ripristino del “giunto” in campo sia per cattiva esecuzione che per la criticità intrinseca dello stesso in quanto il manicotto di protezione esterna dell’isolante ivi realizzato è sottoposto a tutti i fenomeni di stress e di forze di taglio che il terreno genera sul tubo interrato nei suoi movimenti di “dilatazione” durante il funzionamento della rete.In fact, from investigations carried out, almost all maintenance interventions on the networks are due to the occurrence of water ingress from the ground inside the foam to the outer surface of the metal tube on which the aforementioned corrosion is triggered. In particular, the ingress of water into the foam occurs for the most part due to the failure of the restoration of the "joint" in the field, both due to poor execution and the intrinsic criticality of the same as the external protection sleeve of the insulation made therein it is subjected to all the phenomena of stress and shear forces that the ground generates on the underground pipe in its "expansion" movements during the operation of the network.
Costituisce pertanto lo scopo della presente invenzione un metodo di fabbricazione di un tubo metallico preisolato per reti di trasporto di fluidi caldo/freddo, che ovvi agli svantaggi della tecnica nota.Therefore, the object of the present invention is a manufacturing method of a pre-insulated metal pipe for hot / cold fluid transport networks, which obviates the disadvantages of the known art.
Conformemente ad un aspetto più generale dell’invenzione, tale scopo viene ottenuto applicando su detto tubo metallico un rivestimento di materiale plastico saldamente aderente alla sua parete esterna, sul quale vengono in seguito applicati il rivestimento isolante ed il rivestimento esterno di materia plastica di protezione, venendo detto rivestimento di materiale plastico aderente al tubo metallico accoppiato in maniera stagna in corrispondenza delle estremità del tubo metallico con il materiale plastico del detto rivestimento esterno di protezione.According to a more general aspect of the invention, this object is achieved by applying on said metal tube a coating of plastic material firmly adherent to its external wall, on which the insulating coating and the external protective plastic coating are then applied, said coating of plastic material adhering to the metal tube being tightly coupled at the ends of the metal tube with the plastic material of said external protective covering.
Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione appariranno meglio nel corso della seguente descrizione, data a titolo di esempio non limitativo, di alcuni esempi di pratica attuazione della stessa.Further objects and advantages of the present invention will become clearer in the course of the following description, given by way of non-limiting example, of some examples of practical implementation of the same.
Esempio 1Example 1
Isolamento di tubo metallico col sistema così detto “nine-in-nine” Per la illustrazione di questo esempio, si farà riferimento alla figura unica del disegno allegato, illustrante schematicamente un tratto di tubo metallico isolato con detto sistema. Nella seguente descrizione, i dati riferiti alle dimensioni (diametri, spessori, eccetera) ed ai materiali impiegati sono puramente indicativi, e non limitativi.Insulation of a metal pipe with the so-called "nine-in-nine" system For the illustration of this example, reference will be made to the single figure of the attached drawing, schematically illustrating a section of metal pipe insulated with this system. In the following description, the data referring to the dimensions (diameters, thicknesses, etc.) and to the materials used are purely indicative and not limitative.
Con riferimento al disegno, con 1 si è indicato un tubo di acciaio. Per un impianto tipico di teleriscaldamento, tali tubi hanno una lunghezza di circa 12 metri, ed un diametro di circa 6”.With reference to the drawing, 1 indicates a steel tube. For a typical district heating plant, these pipes have a length of about 12 meters, and a diameter of about 6 ”.
Le diverse fasi di lavorazione del tubo metallico per la formazione del rivestimento isolante stagno si posso così riassumere:The different processing phases of the metal pipe for the formation of the waterproof insulating coating can be summarized as follows:
1) Sabbiatura della parete esterna del tubo 1 preferibilmente a SA 2,5;1) Sandblasting of the outer wall of the tube 1 preferably at SA 2.5;
2) Riscaldamento del tubo metallico preferibilmente tra 50° e 260°C;2) Heating of the metal tube preferably between 50 ° and 260 ° C;
3) Applicazione con pistola elettrostatica sul tubo riscaldato di un primer epossidico 2 nello spessore preferibilmente tra 10 e 200 microns.3) Application with an electrostatic gun on the heated tube of an epoxy primer 2 with a thickness preferably between 10 and 200 microns.
4) In seguito, sulla parete così trattata viene applicato preferibilmente mediante estrusione a banda laterale uno strato 3 di copolimero di PP o di PE o di PVC o resina rinforzata con fibre di vetro, nello spessore tra 100 e 3000 microns.4) Subsequently, on the wall thus treated, a layer 3 of copolymer of PP or PE or PVC or resin reinforced with glass fibers is preferably applied by side band extrusion, with a thickness between 100 and 3000 microns.
5) Le operazioni da 1 a 4 vengono preferibilmente eseguite su tutta la lunghezza del tubo metallico, oppure per 20-40 cm per ogni estremità, escluso il cut-back, in corrispondenza della zona di realizzazione della tenuta stagna, con il materiale plastico di protezione esterna dell’isolante.5) The operations from 1 to 4 are preferably carried out along the entire length of the metal pipe, or for 20-40 cm for each end, excluding the cut-back, in correspondence with the area where the watertight seal is made, with the plastic material of external insulation protection.
6) Il tubo così rivestito viene inserito nel tubo casing 4 di PP/PE/PVC o in resina rinforzata con fibre preferibilmente di vetro, nello spessore preferibilmente compreso fra 1 e 15 min., previo montaggio sul tubo metallico rivestito di opportuni distanziatori in materiale plastico (non illustrati).6) The tube thus coated is inserted into the casing tube 4 of PP / PE / PVC or resin reinforced with preferably glass fibers, with a thickness preferably between 1 and 15 min., After mounting on the metal tube covered with suitable material spacers plastic (not shown).
7) A questo punto, il tubo casing 4 ed il rivestimento aderente 3 vengono accoppiati in maniera stagna mediante saldatura 6 per fusione delle flange 5 di spessore compreso fra 1 e 100 mm, preferibilmente in materiale plastico uguale o compatibile con quello usato per il rivestimento 3 del tubo metallico 1 e per il casing esterno 4.7) At this point, the casing pipe 4 and the adherent coating 3 are joined together in a watertight manner by welding 6 by fusion of the flanges 5 with a thickness of between 1 and 100 mm, preferably of plastic material equal to or compatible with that used for the coating. 3 of the metal tube 1 and for the external casing 4.
8) Controllo della tenuta stagna della intercapedine così ottenuta con pressione di aria a 2 bar;8) Checking the hermetic seal of the cavity thus obtained with air pressure at 2 bar;
9) Riempimento della intercapedine fra il rivestimento 3 ed il tubo casing 4 con poliuretano espanso 7 con densità preferibilmente compresa fra 30 e 600 Kg/m<3 >colato attraverso apposito foro che serve anche da sfiato durante l’espansione del PU e che viene poi chiuso con apposito tappo con saldatura a fusione.9) Filling of the gap between the coating 3 and the casing tube 4 with expanded polyurethane 7 with a density preferably between 30 and 600 Kg / m <3> poured through a special hole which also serves as a vent during the expansion of the PU and which is then closed with a special cap with fusion welding.
10) In alternativa, l’operazione di saldatura/accoppiamento stagno del punto 7 si può realizzare anche dopo aver eseguito la fase di riempimento con PU espanso con la tecnica tradizionale nei seguenti modi:10) Alternatively, the welding / watertight coupling operation of point 7 can also be performed after filling the PU foam with the traditional technique in the following ways:
a) Si asporta alle due estremità del tubo isolato il PU espanso per una profondità compresa preferibilmente fra 5 e 100 mm. Si applica un anello/flangia di tenuta provvisoria della cavità ricavata alle estremità del tubo e si riempie la cavità iniettando materiale plastico fluido o reso tale, preferibilmente uguale o compatibile con quello usato per il rivestimento del tubo metallico e per il casing esterno di protezione del PU espanso onde ottenere la perfetta saldatura, sigillatura e tenuta stagna tra il casing ed il tubo metallico rivestito, oppure iniettando PU espanso ad alta densità.a) The expanded PU is removed from the two ends of the insulated tube to a depth preferably between 5 and 100 mm. A temporary sealing ring / flange is applied to the cavity obtained at the ends of the pipe and the cavity is filled by injecting fluid or rendered plastic material, preferably the same or compatible with that used for the coating of the metal pipe and for the external casing to protect the Expanded PU in order to obtain the perfect welding, sealing and watertight seal between the casing and the coated metal tube, or by injecting high density expanded PU.
b) Si puliscono alle due estremità del tubo isolato, le superfici del tubo metallico rivestito e del casing dai residui di PU. Si montano i diaframmi/flange alle due estremità e si realizza la tenuta stagna preferibilmente per saldatura e fusione del materiale del diaframma/flangia al materiale di rivestimento del tubo metallico ed al materiale del casing, oppure per riporto nella superficie da sigillare di copolimero termoplastico allo stato fuso mediante estrusore portatile o mediante l’applicazione di polvere dello stesso copolimero con pistola a fiamma; oppure per connessione/fissaggio tra loro delle superfci di contatto con Tinterposizione di apposite guarnizioni di tenuta preferibilmente del tipo OR.b) At the two ends of the insulated pipe, the surfaces of the coated metal pipe and of the casing are cleaned from residues of PU. The diaphragms / flanges are mounted at the two ends and the watertight seal is made preferably by welding and melting the diaphragm / flange material to the coating material of the metal tube and the casing material, or by filling the surface to be sealed with thermoplastic copolymer at been melted by means of a portable extruder or by applying powder of the same copolymer with a flame gun; or by connecting / fixing the contact surfaces together with the interposition of suitable sealing gaskets, preferably of the OR type.
c) Si puliscono alle due estremità del tubo isolato le superfici del tubo metallico rivestito e del casing dai residui di PU e si realizza la tenuta stagna tra Π casing ed il tubo rivestito riportando su tutta la testata copolimero termoplastico allo stato fuso mediante l’applicazione di polvere dello stesso copolimero con pistola a fiamma.c) At the two ends of the insulated pipe, the surfaces of the coated metal pipe and of the casing are cleaned from the residues of PU and the watertight seal is made between the casing and the coated pipe, bringing the thermoplastic copolymer in the molten state onto the entire head by applying of powder of the same copolymer with a flame gun.
Esempio 2Example 2
Isolamento con PU a spruzzo applicato su tubo metallico e rivestimento esterno con materiali termoplastici estrusi a banda laterale o a manica, o resina rinforzata con fibre di vetro.Spray PU insulation applied to metal pipe and external coating with side band or sleeve extruded thermoplastic materials, or resin reinforced with glass fibers.
Si eseguono le operazioni da 1 a 5 come descritto nell’ esempio 1.Operations 1 to 5 are performed as described in example 1.
6) Applicazione di PU espanso con densità preferibilmente compresa fra 30 e 600 Kg/m3 a spruzzo sul tubo metallico “rivestito” in toto o in parte.6) Application of expanded PU with a density preferably between 30 and 600 Kg / m3 by spray on the metal pipe "coated" in whole or in part.
7) Rivestimento del PU espanso con termoplastici preferibilmente PP/PE/PVC per estrusione a banda laterale o a manica o con resina rinforzata con fibre di vetro o di altra natura.7) Coating of expanded PU with thermoplastics, preferably PP / PE / PVC for side band or sleeve extrusion or with resin reinforced with glass or other fibers.
8) Saldatura/accoppiamento stagno alle estremità del tubo metallico isolato tra materiale plastico di rivestimento del tubo metallico ed il materiale di rivestimento del PU espanso come descritto al punto 10 dell’esempio 1 previa opportuna preparazione e pulizia delle estremità o direttamente durante l’estrusione del rivestimento sul PU facendo continuare il rivestimento sul PU opportunamente rastremato alle estremità, fino a saldarlo sul rivestimento del tubo metallico.8) Welding / watertight coupling at the ends of the metal pipe insulated between the plastic material covering the metal tube and the covering material of the expanded PU as described in point 10 of example 1 after suitable preparation and cleaning of the ends or directly during extrusion of the coating on the PU by continuing the coating on the PU suitably tapered at the ends, until it is welded on the coating of the metal tube.
Esempio 3.Example 3.
Isolamento con PU espanso colato in continuo sul tubo metallico e rivestimento esterno del PU espanso con materiali termoplastici estrusi a banda laterale o a manica o con resine rinforzate con fibra di vetro o di altra natura.Insulation with expanded PU continuously cast on the metal tube and external coating of the expanded PU with side band or sleeve extruded thermoplastic materials or with resins reinforced with fiberglass or other nature.
Si eseguono le operazioni da la 5 come descritto nell’esempio 1.The operations from a to 5 are carried out as described in example 1.
6) Applicazione di PU espanso con densità preferibilmente compresa tra 30 e 600 Kg/m3 per colata in continuo sul tubo metallico rivestito.6) Application of expanded PU with a density preferably between 30 and 600 Kg / m3 by continuous casting on the coated metal tube.
7) Rivestimento del PU espanso con termoplastico preferibilmente PP/PE/PVC estrusi a banda laterale o a manica o con resine rinforzate con fibra di vetro.7) Coating of the expanded PU with thermoplastic preferably PP / PE / PVC extruded with side band or sleeve or with resins reinforced with glass fiber.
8) Saldatura/accoppiamento stagno alle estremità del tubo metallico isolato tra il materiale plastico di rivestimento del tubo metallico ed il materiale di rivestimento del PU espanso come descritto al punto 8 dell’esempio 2.8) Welding / watertight coupling at the ends of the insulated metal pipe between the plastic coating material of the metal pipe and the coating material of the expanded PU as described in point 8 of example 2.
Esempio 4Example 4
Isolamento con applicazione dei vari, materiali isolanti, sotto forma di coppelle preformate, sul tubo metallico e rivestimento dell’isolante con materiali termoplastici estrusi o con resine rinforzate.Insulation with the application of various insulating materials, in the form of pre-formed cups, on the metal pipe and coating of the insulation with extruded thermoplastic materials or with reinforced resins.
Si eseguono le operazioni da 1 a 5 dell’esempio 1.The operations from 1 to 5 of example 1 are carried out.
6) Applicazione dell’isolante sul tubo metallico, rivestito in toto o in parte.6) Application of the insulation on the metal pipe, covered in whole or in part.
7) Rivestimento dell’isolante con termoplastici preferibilmente PP/PE/PVC estrusi a banda laterale o a manica o rivestimento con resine rinforzate con fibre di vetro o di altra natura.7) Coating of the insulation with thermoplastics, preferably PP / PE / PVC extruded with side band or sleeve or coating with resins reinforced with glass or other fibers.
8) Saldatura/accoppiamento stagno alle estremità del tubo metallico isolato tra il materiale plastico di rivestimento del tubo metallico e tra il materiale plastico di rivestimento dell’isolante come descritto al punto 8 dell’esempio 2.8) Welding / watertight coupling at the ends of the insulated metal pipe between the plastic material covering the metal tube and between the plastic material covering the insulation as described in point 8 of example 2.
Esempio 5.Example 5.
Isolamento con applicazione di materiali termoplastici espansi, preferibilmente PP/PE/PVC/PS/PET. estrusi, direttamente sul tubo metallico e rivestimento esterno _ dell’espanso _ con materiali termoplastici estrusi.Insulation with application of expanded thermoplastic materials, preferably PP / PE / PVC / PS / PET. extruded, directly on the metal tube and external coating _ of the foam _ with extruded thermoplastic materials.
Operazioni da 1 a 3 come descritto nell’esempio 1.Operations 1 to 3 as described in example 1.
4) Applicazione per estrusione a banda laterale o a manica in “contemporanea” sequenza sul tubo metallico:4) Application by side band or sleeve extrusion in "simultaneous" sequence on the metal tube:
a) del rivestimento con materiale plastico preferibilmente copolimeri di PP/PE/PVC/PS/PET, nello spessore di 100-3000 microns.a) of the coating with plastic material preferably copolymers of PP / PE / PVC / PS / PET, in the thickness of 100-3000 microns.
b) del termoplastico espanso nello spessore richiesto preferibilmente PP-PE-PVC-PS-PET con densità compresa tra 30 e 600 Kg/m<3>, c) del rivestimento esterno nello spessore richiesto con materiale termoplastico preferibilmente PP/PE/PVC/PS/PET.b) of the expanded thermoplastic in the required thickness preferably PP-PE-PVC-PS-PET with density between 30 and 600 Kg / m <3>, c) of the external coating in the required thickness with thermoplastic material preferably PP / PE / PVC / PS / PET.
5) Saldatura/accoppiamento stagno alle estremità del tubo metallico isolato, continuando l’estrusióne del materiale di rivestimento esterno alle estremità sino a saldarsi, con il materiale plastico di rivestimento del tubo metallico, previa opportuna rastremazione del materiale espanso, oppure riportando sulle estremità del tubo isolato, opportunamente preparate, il materiale di rivestimento esterno fuso con pistola a fiamma.5) Welding / watertight coupling at the ends of the insulated metal tube, continuing the extrusion of the external covering material at the ends until it is welded, with the plastic material covering the metal tube, after suitable tapering of the expanded material, or by bringing back on the ends of the suitably prepared insulated pipe, the external coating material melted with a flame gun.
La ripresa in campo del rivestimento anticorrosivo sui giunti di saldatura può avvenire con qualsiasi tecnica adatta allo scopo. Risultati particolarmente buoni si possono tuttavia ottenere impiegando il metodo descritto ed illustrato nel brevetto No. (domanda di brevetto No. GE98A000101) depositato il 25.11.1998 a nome della medesima titolare. Naturalmente, la presente invenzione non è limitata alle forme escutive e/o ai materiali ed ai procedimenti descritti, dati a solo titolo di esempio non limitativo di alcune forme di pratica attuazione della medesima, ma comprende tutte quelle varianti e modifiche esecutive rientranti nell’ambito più vasto del concetto inventivo, sostanzialmente come a seguito rivendicato.The recovery in the field of the anticorrosive coating on the weld joints can be done with any technique suitable for the purpose. Particularly good results can however be obtained by using the method described and illustrated in patent No. (patent application No. GE98A000101) filed on 25.11.1998 in the name of the same owner. Naturally, the present invention is not limited to the detailed forms and / or to the materials and processes described, given only as a non-limiting example of some practical embodiments thereof, but includes all those variants and executive modifications falling within the scope broader than the inventive concept, substantially as claimed hereinafter.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT1999GE000053AIT1309143B1 (en) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | METHOD FOR THE MANUFACTURE OF PRE-INSULATED STEEL PIPES PROTECTED AGAINST CORROSION. |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT1999GE000053AIT1309143B1 (en) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | METHOD FOR THE MANUFACTURE OF PRE-INSULATED STEEL PIPES PROTECTED AGAINST CORROSION. |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITGE990053A0 ITGE990053A0 (en) | 1999-05-19 |
| ITGE990053A1true ITGE990053A1 (en) | 2000-11-19 |
| IT1309143B1 IT1309143B1 (en) | 2002-01-16 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| IT1999GE000053AIT1309143B1 (en) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | METHOD FOR THE MANUFACTURE OF PRE-INSULATED STEEL PIPES PROTECTED AGAINST CORROSION. |
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | IT1309143B1 (en) |
| Publication number | Publication date |
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| IT1309143B1 (en) | 2002-01-16 |
| ITGE990053A0 (en) | 1999-05-19 |
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