JPH0578749A - 熱処理による鋼管の変形防止法 - Google Patents
熱処理による鋼管の変形防止法Info
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- JPH0578749A JPH0578749A JP27345091A JP27345091A JPH0578749A JP H0578749 A JPH0578749 A JP H0578749A JP 27345091 A JP27345091 A JP 27345091A JP 27345091 A JP27345091 A JP 27345091A JP H0578749 A JPH0578749 A JP H0578749A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ステンレス鋼管の熱処理による鋼管の変形防
止法に関するもの。 【構成】 熱処理する鋼管の長さ及び外径よりやや大き
な半円筒形を有する外管を形成し、該外管に熱処理すべ
き鋼管を挿入した後、他の半円筒形の外管を固着して一
体化し、二重管状態を形成させ、該状態で熱処理、急冷
を行った後、二重管状態に形成された外管の固着部を外
すことにより、該鋼管を外管より取り出し、引き続き矯
正、酸洗工程を行うことを特徴とする熱処理による鋼管
の変形防止法。 【効果】 熱処理によって極めて変形の大きい二相ステ
ンレス鋼管でも、変形比が極めて小さく、ほゞ真円に近
いステンレス鋼管を容易に、しかも低コストで製造する
ことが出来る。
止法に関するもの。 【構成】 熱処理する鋼管の長さ及び外径よりやや大き
な半円筒形を有する外管を形成し、該外管に熱処理すべ
き鋼管を挿入した後、他の半円筒形の外管を固着して一
体化し、二重管状態を形成させ、該状態で熱処理、急冷
を行った後、二重管状態に形成された外管の固着部を外
すことにより、該鋼管を外管より取り出し、引き続き矯
正、酸洗工程を行うことを特徴とする熱処理による鋼管
の変形防止法。 【効果】 熱処理によって極めて変形の大きい二相ステ
ンレス鋼管でも、変形比が極めて小さく、ほゞ真円に近
いステンレス鋼管を容易に、しかも低コストで製造する
ことが出来る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はステンレス鋼管の熱処理
による鋼管の変形防止法に関するものである。
による鋼管の変形防止法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ステンレス鋼管を製造する場合に
は、プレス成形等によって管状に成形した後溶接して鋼
管を製造するものであるが、溶接部の強度、靭性が劣る
ことから、溶接した後に1040℃以上の温度に加熱を
して、その後急冷する固溶化熱処理が必須となる。その
ため、例えば台車式熱処理炉でステンレス鋼管を熱処理
すると、鋼管のt/D(鋼管の板厚と外径の比)が小さ
い場合、または、熱処理するための保定時間が長い場合
には、鋼管の変形が大きくなり、そのために後工程での
鋼管の矯正が必要となる。特に二相ステンレス鋼の場合
には、この変形が一般のステンレス鋼であるSUS30
4、SUS316等に比べて著しく大きくなり、鋼管の
矯正に非常な困難を伴うことになる。このため、従来の
方法としては、低周波誘導加熱による局部加熱をしなが
ら移動させ局部加熱、局部冷却による熱処理などが考え
られる。また、特開昭55−54524号公報の如きオ
−ステナイト系ステンレス鋼管の内面溶接部近傍に発生
する応力腐食割れの発生を防止するために、溶接部の鋭
敏化域を消滅させるためレ−ザ−ビ−ムを用いて局部的
に溶体化処理を施し安定化オ−ステナイト組織を得るも
のである。更には、長尺の管材の低歪で移動焼入れ可能
な装置として特開昭56−75514号公報がある。こ
の特許は長尺の管材を非回転状態で移動焼入れする際
し、加熱、冷却機構に近接した送り通路の前後及び後方
の2点以上の対象点において、長尺材をその軸線を含む
面で切った周上に、それぞれ180°へだてて並ぶ各2
対以上の対象点で共通な、且つ周上で相隣るそれぞれが
等角度をへだてた如き点から軸心方向へ周上に並ぶ各対
象点間で同一の拘束力を長尺材にそれぞれ加えた状態で
焼入れするようにした低歪焼入れ方法及び装置にある。
は、プレス成形等によって管状に成形した後溶接して鋼
管を製造するものであるが、溶接部の強度、靭性が劣る
ことから、溶接した後に1040℃以上の温度に加熱を
して、その後急冷する固溶化熱処理が必須となる。その
ため、例えば台車式熱処理炉でステンレス鋼管を熱処理
すると、鋼管のt/D(鋼管の板厚と外径の比)が小さ
い場合、または、熱処理するための保定時間が長い場合
には、鋼管の変形が大きくなり、そのために後工程での
鋼管の矯正が必要となる。特に二相ステンレス鋼の場合
には、この変形が一般のステンレス鋼であるSUS30
4、SUS316等に比べて著しく大きくなり、鋼管の
矯正に非常な困難を伴うことになる。このため、従来の
方法としては、低周波誘導加熱による局部加熱をしなが
ら移動させ局部加熱、局部冷却による熱処理などが考え
られる。また、特開昭55−54524号公報の如きオ
−ステナイト系ステンレス鋼管の内面溶接部近傍に発生
する応力腐食割れの発生を防止するために、溶接部の鋭
敏化域を消滅させるためレ−ザ−ビ−ムを用いて局部的
に溶体化処理を施し安定化オ−ステナイト組織を得るも
のである。更には、長尺の管材の低歪で移動焼入れ可能
な装置として特開昭56−75514号公報がある。こ
の特許は長尺の管材を非回転状態で移動焼入れする際
し、加熱、冷却機構に近接した送り通路の前後及び後方
の2点以上の対象点において、長尺材をその軸線を含む
面で切った周上に、それぞれ180°へだてて並ぶ各2
対以上の対象点で共通な、且つ周上で相隣るそれぞれが
等角度をへだてた如き点から軸心方向へ周上に並ぶ各対
象点間で同一の拘束力を長尺材にそれぞれ加えた状態で
焼入れするようにした低歪焼入れ方法及び装置にある。
【0003】
【発明を解決しようとする課題】前述した従来の低周波
誘導加熱による局部加熱での熱処理方法は鋼管の曲がり
に対しては、ある程度の改善は図られるが、しかしこの
方法では局部加熱することから、一度に多くの鋼管を処
理することが出来ず、また、経済的にコスト高になると
いう問題がある。また、特開昭55−54524号公報
にあっては、鋼管の溶接部近傍に発生する応力腐食割れ
の発生を防止する熱処理方法としては優れているが、し
かし、この溶体化処理方法は表面溶接部のみの加熱に過
ぎず、管全体の曲がりのための矯正に対する解消は不十
分である。更に特開昭56−75514号公報にあって
は、低歪焼入れの変形防止には役立つが上記同様管全体
の変形を防止するには不十分である等の種々の問題があ
る。
誘導加熱による局部加熱での熱処理方法は鋼管の曲がり
に対しては、ある程度の改善は図られるが、しかしこの
方法では局部加熱することから、一度に多くの鋼管を処
理することが出来ず、また、経済的にコスト高になると
いう問題がある。また、特開昭55−54524号公報
にあっては、鋼管の溶接部近傍に発生する応力腐食割れ
の発生を防止する熱処理方法としては優れているが、し
かし、この溶体化処理方法は表面溶接部のみの加熱に過
ぎず、管全体の曲がりのための矯正に対する解消は不十
分である。更に特開昭56−75514号公報にあって
は、低歪焼入れの変形防止には役立つが上記同様管全体
の変形を防止するには不十分である等の種々の問題があ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は前述のような問
題点を解決すべき鋭意検討した結果、二重管の状態で熱
処理することによって、種々の問題を完全に解消するこ
とが可能となった。その発明の要旨とするところは、熱
処理する鋼管の長さ及び外径よりやや大きな半円筒形を
有する外管を形成し、該外管に熱処理すべき鋼管を挿入
した後、他の半円筒形の外管を固着して一体化し、二重
管状態を形成させ、該状態で熱処理、急冷を行った後、
二重管状態に形成された外管の固着部を外すことによ
り、該鋼管を外管より取り出し、引き続き矯正、酸洗工
程を行うことを特徴とする熱処理による鋼管の変形防止
法にある。
題点を解決すべき鋭意検討した結果、二重管の状態で熱
処理することによって、種々の問題を完全に解消するこ
とが可能となった。その発明の要旨とするところは、熱
処理する鋼管の長さ及び外径よりやや大きな半円筒形を
有する外管を形成し、該外管に熱処理すべき鋼管を挿入
した後、他の半円筒形の外管を固着して一体化し、二重
管状態を形成させ、該状態で熱処理、急冷を行った後、
二重管状態に形成された外管の固着部を外すことによ
り、該鋼管を外管より取り出し、引き続き矯正、酸洗工
程を行うことを特徴とする熱処理による鋼管の変形防止
法にある。
【0005】
【作用】以下本発明について図面に従って詳細に説明す
る。図1は例えばステンレス鋼管の一般的な製造工程を
示す工程図である。材料鋼板である、例えばオ−ステナ
イト系ステンレス鋼板を開先加工した後油圧等のプレス
成形をして管状に成形し、引続いてこの管体に成形した
幅方向両端部をTIG溶接等による仮付溶接を行い、そ
の後プラズマ、TIG、MIG溶接等の単独又は組合せ
にて溶接することによって鋼管を製造される。この鋼管
を溶接する際、溶接部近傍は熱処理されるため、例えば
オ−ステナイトステンレス鋼はCr及びNiを主たる合
金元素として含む合金鋼であるため、鋼中のCrが析出
し、溶接のままの状態では母材熱影響部は、結晶粒の粗
大化と相俟って、この組織が靭性劣化の原因となる、特
に溶接部近傍に発生する応力腐食割れの発生を生ずるこ
とから管溶接部の溶体化処理ないし管全体の溶体化処理
を必要とする。かかる前記溶接鋼管の靭性や応力腐食割
れの発生を防止するための改善の1つの方法として、低
周波加熱炉や高周波加熱炉により溶接部を含む鋼管全体
を1040℃以上に加熱した後、焼入れ、焼戻し処理を
行う。これらの熱処理工程後、引続いて引抜き矯正や大
型プレスによる矯正等を行った後中間切断及び定尺切断
をした後、硝弗酸による酸洗でデスケ−リングを行う、
また、デスケ−リングの困難な特殊材料については、塩
浴酸洗処理等を行い寸法、外観検査、水圧試験等を行っ
て製品を得るものである。
る。図1は例えばステンレス鋼管の一般的な製造工程を
示す工程図である。材料鋼板である、例えばオ−ステナ
イト系ステンレス鋼板を開先加工した後油圧等のプレス
成形をして管状に成形し、引続いてこの管体に成形した
幅方向両端部をTIG溶接等による仮付溶接を行い、そ
の後プラズマ、TIG、MIG溶接等の単独又は組合せ
にて溶接することによって鋼管を製造される。この鋼管
を溶接する際、溶接部近傍は熱処理されるため、例えば
オ−ステナイトステンレス鋼はCr及びNiを主たる合
金元素として含む合金鋼であるため、鋼中のCrが析出
し、溶接のままの状態では母材熱影響部は、結晶粒の粗
大化と相俟って、この組織が靭性劣化の原因となる、特
に溶接部近傍に発生する応力腐食割れの発生を生ずるこ
とから管溶接部の溶体化処理ないし管全体の溶体化処理
を必要とする。かかる前記溶接鋼管の靭性や応力腐食割
れの発生を防止するための改善の1つの方法として、低
周波加熱炉や高周波加熱炉により溶接部を含む鋼管全体
を1040℃以上に加熱した後、焼入れ、焼戻し処理を
行う。これらの熱処理工程後、引続いて引抜き矯正や大
型プレスによる矯正等を行った後中間切断及び定尺切断
をした後、硝弗酸による酸洗でデスケ−リングを行う、
また、デスケ−リングの困難な特殊材料については、塩
浴酸洗処理等を行い寸法、外観検査、水圧試験等を行っ
て製品を得るものである。
【0006】図2は本発明に係る熱処理を行うための鋼
管の変形防止装置である。溶接によって製造された被熱
処理鋼管1を半円形筒形を有する下外管2に挿入した
後、他の半円形筒形の上外管3を固着して一体化し、二
重管状態を形成させる。この場合に外管内径は被熱処理
鋼管1の外径の約1.1倍程度大きな外管を形成し、ま
た、外管の重量軽減のため、外管の板厚を薄くするので
あるが熱処理中に熱変形が起るのを防止するために補強
リブ4を約1mピッチで取り付けた。これによって比較
的重量軽減を図ると共に強度をリブで持たせることが出
来る。図2は外管の外側へ補強リブ4を取付けた図であ
るが、外管の内側へ補強リブを取付けても良く、いずれ
に制限されるものではない。
管の変形防止装置である。溶接によって製造された被熱
処理鋼管1を半円形筒形を有する下外管2に挿入した
後、他の半円形筒形の上外管3を固着して一体化し、二
重管状態を形成させる。この場合に外管内径は被熱処理
鋼管1の外径の約1.1倍程度大きな外管を形成し、ま
た、外管の重量軽減のため、外管の板厚を薄くするので
あるが熱処理中に熱変形が起るのを防止するために補強
リブ4を約1mピッチで取り付けた。これによって比較
的重量軽減を図ると共に強度をリブで持たせることが出
来る。図2は外管の外側へ補強リブ4を取付けた図であ
るが、外管の内側へ補強リブを取付けても良く、いずれ
に制限されるものではない。
【0007】図3は本発明に係る下部外管2と上部外管
3を固着するための固定具である。図3(A)は下部外
管2と上部外管3のフランジ部5に設けた貫通孔7に固
定材8を貫通させ、その下部に設けた孔にクサビ9を挿
入して下部外管2と上部外管3を強く固定するものであ
る。一方図3(B)は同、本発明に係る下部外管2と上
部外管3を固着するための他の固定具であり、下外管2
と上外管3のフランジ部5の貫通孔7にボルト10を貫
通させた後、必要に応じ下部外管2と上部外管3の一体
化に当たって、被加熱材の径の変化に応じて、当板12
を挿入して外径との調整を図り、その後ナット11によ
って下部外管2と上部外管3を固定するものである。こ
の固定手段としては、その他図2の符号6のように仮付
け溶接を行うことによって溶着する方法もあるが、これ
ら固着手段につては特に制限されるものではなく、下部
外管と上部外管が強く固定されればいずれの方法による
ことも制限されるものではない。
3を固着するための固定具である。図3(A)は下部外
管2と上部外管3のフランジ部5に設けた貫通孔7に固
定材8を貫通させ、その下部に設けた孔にクサビ9を挿
入して下部外管2と上部外管3を強く固定するものであ
る。一方図3(B)は同、本発明に係る下部外管2と上
部外管3を固着するための他の固定具であり、下外管2
と上外管3のフランジ部5の貫通孔7にボルト10を貫
通させた後、必要に応じ下部外管2と上部外管3の一体
化に当たって、被加熱材の径の変化に応じて、当板12
を挿入して外径との調整を図り、その後ナット11によ
って下部外管2と上部外管3を固定するものである。こ
の固定手段としては、その他図2の符号6のように仮付
け溶接を行うことによって溶着する方法もあるが、これ
ら固着手段につては特に制限されるものではなく、下部
外管と上部外管が強く固定されればいずれの方法による
ことも制限されるものではない。
【0008】図4は本発明の熱処理をする被処理材を示
すもので、t/D(鋼管の板厚と外径の比)と鋼管の変
形比(横径と縦径の比)の関係を示した図であって、オ
−ステナイト系ステンレス鋼の場合はt/Dが小さくな
ると鋼管の変形比が大きく、t/Dが大きくなるにつれ
て変形が少なくなることを示している。また、二相ステ
ンレス鋼の場合は特にオ−ステナイト系ステンレス鋼に
比較してt/Dに関係なく、変形比が極めて大きく、そ
のため特に二相ステンレス鋼の場合並びに鋼管の変形比
が1.5以上となる場合に本発明を適用することによっ
て特に優れた効果が得られる。
すもので、t/D(鋼管の板厚と外径の比)と鋼管の変
形比(横径と縦径の比)の関係を示した図であって、オ
−ステナイト系ステンレス鋼の場合はt/Dが小さくな
ると鋼管の変形比が大きく、t/Dが大きくなるにつれ
て変形が少なくなることを示している。また、二相ステ
ンレス鋼の場合は特にオ−ステナイト系ステンレス鋼に
比較してt/Dに関係なく、変形比が極めて大きく、そ
のため特に二相ステンレス鋼の場合並びに鋼管の変形比
が1.5以上となる場合に本発明を適用することによっ
て特に優れた効果が得られる。
【0009】
実施例1 オ−ステナイト系ステンレス鋼の一種であるSUS30
4(18Cr−8Ni鋼)から成る板厚5.0mmの鋼
板を通常工程であるプレス成形を経て仮付け溶接及び本
溶接を行い直径1200mmのステンレス鋼管を製造し
た。そのときのt/Dは4.2%であった。このステン
レス鋼管を本発明である半円形筒形を有する下外管に挿
入した後、他の半円形筒形を有する上部外管を図3
(A)に示す固定材によって固着した後、熱処理炉にて
1100℃に加熱して溶体化熱処理を行い引続き急冷し
て常温にした被加熱材であるステンレス鋼管を固定材か
らクサビを取って上部外管を外し、そして外管を取り出
した後のステンレス鋼管の変形比は1.2であった。こ
れと本発明である外管をせずに同一条件で熱処理した同
一材質のステンレス鋼管の変形比1.8とを比較して極
めて小さい変形比のものが得られた。すなわち、本発明
による熱処理鋼管の変形は軽微であり、引続き引抜き矯
正し硝弗酸による酸洗して製品を得た。従ってこの製品
はほゞ真円形に近いステンレス鋼管が得られた。
4(18Cr−8Ni鋼)から成る板厚5.0mmの鋼
板を通常工程であるプレス成形を経て仮付け溶接及び本
溶接を行い直径1200mmのステンレス鋼管を製造し
た。そのときのt/Dは4.2%であった。このステン
レス鋼管を本発明である半円形筒形を有する下外管に挿
入した後、他の半円形筒形を有する上部外管を図3
(A)に示す固定材によって固着した後、熱処理炉にて
1100℃に加熱して溶体化熱処理を行い引続き急冷し
て常温にした被加熱材であるステンレス鋼管を固定材か
らクサビを取って上部外管を外し、そして外管を取り出
した後のステンレス鋼管の変形比は1.2であった。こ
れと本発明である外管をせずに同一条件で熱処理した同
一材質のステンレス鋼管の変形比1.8とを比較して極
めて小さい変形比のものが得られた。すなわち、本発明
による熱処理鋼管の変形は軽微であり、引続き引抜き矯
正し硝弗酸による酸洗して製品を得た。従ってこの製品
はほゞ真円形に近いステンレス鋼管が得られた。
【0010】実施例2 フェライト及びオ−ステナイト二相ステンレス鋼、板厚
12.7mmの鋼板を実施例1と同様に通常工程である
プレス成形を経て仮付け溶接及び本溶接を行い直径50
8.0mmのステンレス鋼管を製造した。そのときのt
/Dは2.5%であった。このステンレス鋼管を本発明
である半円形筒形を有する下部外管に挿入した後、他の
半円形筒形を有する上部外管を図3(B)に示すボルト
によって固着した後、熱処理炉にて1100℃に加熱し
て溶体化熱処理を行い引続き急冷して常温にした被加熱
材であるステンレス鋼管をボルトからナットを取って上
部外管を外し、そして外管を取り出した後のステンレス
鋼管の変形比は1.4であった。これと本発明である外
管をせずに同一条件で熱処理した同一材質のステンレス
鋼管の変形比5.5とを比較して極めて小さい変形比の
ものが得られた。すなわち、本発明による熱処理鋼管の
変形は全く起らず、ほゞ真円に近いステンレス鋼管が得
られ、引続き引抜き矯正し硝弗酸による酸洗して製品を
得た。従ってこの製品はほゞ真円形に近いステンレス鋼
管が得られた。
12.7mmの鋼板を実施例1と同様に通常工程である
プレス成形を経て仮付け溶接及び本溶接を行い直径50
8.0mmのステンレス鋼管を製造した。そのときのt
/Dは2.5%であった。このステンレス鋼管を本発明
である半円形筒形を有する下部外管に挿入した後、他の
半円形筒形を有する上部外管を図3(B)に示すボルト
によって固着した後、熱処理炉にて1100℃に加熱し
て溶体化熱処理を行い引続き急冷して常温にした被加熱
材であるステンレス鋼管をボルトからナットを取って上
部外管を外し、そして外管を取り出した後のステンレス
鋼管の変形比は1.4であった。これと本発明である外
管をせずに同一条件で熱処理した同一材質のステンレス
鋼管の変形比5.5とを比較して極めて小さい変形比の
ものが得られた。すなわち、本発明による熱処理鋼管の
変形は全く起らず、ほゞ真円に近いステンレス鋼管が得
られ、引続き引抜き矯正し硝弗酸による酸洗して製品を
得た。従ってこの製品はほゞ真円形に近いステンレス鋼
管が得られた。
【0011】
【発明の効果】以上述べたように、本発明を実施するこ
とにより熱処理によって極めて変形の大きい二相ステン
レス鋼管であっても、変形比は極めて小さく、ほゞ真円
に近いステンレス鋼管を容易に、しかも低コストで製造
することが出来る極めて顕著な効果を奏する。
とにより熱処理によって極めて変形の大きい二相ステン
レス鋼管であっても、変形比は極めて小さく、ほゞ真円
に近いステンレス鋼管を容易に、しかも低コストで製造
することが出来る極めて顕著な効果を奏する。
【図1】ステンレス鋼管の一般的な製造工程を示す工程
図、
図、
【図2】本発明に係る熱処理を行うための鋼管の変形防
止装置を示す図、
止装置を示す図、
【図3】本発明に係る下部外管と上部外管を固定すため
の固定具を示す図、
の固定具を示す図、
【図4】t/Dと鋼管の変形比との関係図である。
1 被熱処理鋼管 2 下部外管 3 上部外管 4 補強リブ 5 フランジ部 6 仮付け溶接 7 貫通孔 8 固定具 9 クサビ 10 ボルト 11 ナット 12 当板
Claims (1)
- 【請求項1】 熱処理する鋼管の長さ及び外径よりやや
大きな半円筒形を有する外管を形成し、該外管に熱処理
すべき鋼管を挿入した後、他の半円筒形の外管を固着し
て一体化し、二重管状態を形成させ、該状態で熱処理、
急冷を行った後、二重管状態に形成された外管の固着部
を外すことにより、該鋼管を外管より取り出し、引き続
き矯正、酸洗工程を行うことを特徴とする熱処理による
鋼管の変形防止法
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27345091A JPH0578749A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 熱処理による鋼管の変形防止法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27345091A JPH0578749A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 熱処理による鋼管の変形防止法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0578749A true JPH0578749A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17528086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27345091A Withdrawn JPH0578749A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 熱処理による鋼管の変形防止法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0578749A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200452582Y1 (ko) * | 2009-03-03 | 2011-03-07 | 주식회사 에스피조인트 | 가스배관용 보호관 |
JP2012240141A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Cosmo Koki Co Ltd | 流体管の切断方法 |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP27345091A patent/JPH0578749A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200452582Y1 (ko) * | 2009-03-03 | 2011-03-07 | 주식회사 에스피조인트 | 가스배관용 보호관 |
JP2012240141A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Cosmo Koki Co Ltd | 流体管の切断方法 |
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