JPH07134193A - ドライウェルの冷却装置 - Google Patents
ドライウェルの冷却装置Info
- Publication number
- JPH07134193A JPH07134193A JP5283078A JP28307893A JPH07134193A JP H07134193 A JPH07134193 A JP H07134193A JP 5283078 A JP5283078 A JP 5283078A JP 28307893 A JP28307893 A JP 28307893A JP H07134193 A JPH07134193 A JP H07134193A
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- JP
- Japan
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- valve
- dry well
- water injection
- water
- temperature
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ドライウェル内の温度上昇を感知して、外部の
駆動源なしに弁開駆動をすると共に、通常状態での作動
試験が可能なドライウェルの冷却装置を提供する。 【構成】冷却水５を貯溜した水源２と原子炉圧力容器６
の下部に位置する下部ドライウェル１を連通して注水弁
８を介挿した注水配管３と、前記注水弁８に周囲温度に
より注水弁８を開閉駆動する弁駆動装置９を設けたこと
を特徴とする。
駆動源なしに弁開駆動をすると共に、通常状態での作動
試験が可能なドライウェルの冷却装置を提供する。 【構成】冷却水５を貯溜した水源２と原子炉圧力容器６
の下部に位置する下部ドライウェル１を連通して注水弁
８を介挿した注水配管３と、前記注水弁８に周囲温度に
より注水弁８を開閉駆動する弁駆動装置９を設けたこと
を特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は原子力発電プラントにお
ける苛酷事故に係り、特に炉心溶融時のドライウェルの
冷却装置に関する。
ける苛酷事故に係り、特に炉心溶融時のドライウェルの
冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電プラントにおける苛酷事故状
態としては、所内常用及び非常用電源が喪失し、原子炉
を冷却するのための冷却系統の運転ができない状態で、
原子炉の炉心が溶融し、この溶融した炉心が原子炉圧力
容器下部の下部ドライウェルに落下したことを想定する
が、最終的にはこの状態が生じることにより、原子炉格
納容器内の温度を上昇せしめ、原子炉格納容器が破壊し
て、核***生成物を環境に放出させることとなる。
態としては、所内常用及び非常用電源が喪失し、原子炉
を冷却するのための冷却系統の運転ができない状態で、
原子炉の炉心が溶融し、この溶融した炉心が原子炉圧力
容器下部の下部ドライウェルに落下したことを想定する
が、最終的にはこの状態が生じることにより、原子炉格
納容器内の温度を上昇せしめ、原子炉格納容器が破壊し
て、核***生成物を環境に放出させることとなる。
【０００３】一方この原子力発電プラントの苛酷事故状
態においては、その状態を緩和する系統を運転するため
の、通常並びに設計事故時の駆動用電源は期待できない
ものと想定している。またその状態に至る過程で、駆動
源としての空気圧縮系の健全性も期待できないものとす
る。
態においては、その状態を緩和する系統を運転するため
の、通常並びに設計事故時の駆動用電源は期待できない
ものと想定している。またその状態に至る過程で、駆動
源としての空気圧縮系の健全性も期待できないものとす
る。
【０００４】従来は、ドライウェルにおける高温状態を
検出して、この検出した信号を電気信号あるいは空気圧
に変換し、炉心またはドライウェルを冷却する系統を構
成する弁の駆動装置に伝達する。この信号を受けた弁の
駆動装置は、電源もしくは空気圧により弁を駆動して冷
却系統を作動させる。
検出して、この検出した信号を電気信号あるいは空気圧
に変換し、炉心またはドライウェルを冷却する系統を構
成する弁の駆動装置に伝達する。この信号を受けた弁の
駆動装置は、電源もしくは空気圧により弁を駆動して冷
却系統を作動させる。
【０００５】また米国ＧＥ社は、米国ＮＲＣに対し苛酷
事故対策の一つとして、下部ドライウェル注水のための
溶融弁を提案している。この溶融弁は、図５の断面図に
示すように、下部ドライウェル１と水源２の間を貫通さ
せた注水配管３に溶融弁４を介挿して構成している。
事故対策の一つとして、下部ドライウェル注水のための
溶融弁を提案している。この溶融弁は、図５の断面図に
示すように、下部ドライウェル１と水源２の間を貫通さ
せた注水配管３に溶融弁４を介挿して構成している。
【０００６】前記溶融弁４においては、下部ドライウェ
ル１内の温度が上昇することにより弁箱内の弁体が溶融
し、溶融弁４が連通して、水源２内に貯溜された冷却水
５が下部ドライウェル１内に流出して、下部ドライウェ
ル１に原子炉圧力容器６から溶融落下したデブリ７を冷
却する。
ル１内の温度が上昇することにより弁箱内の弁体が溶融
し、溶融弁４が連通して、水源２内に貯溜された冷却水
５が下部ドライウェル１内に流出して、下部ドライウェ
ル１に原子炉圧力容器６から溶融落下したデブリ７を冷
却する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】数千度に溶融した炉心
がデブリ７として下部ドライウェル１内に落下すると、
下部ドライウェル１の雰囲気温度は、設計環境温度をは
るかに超えて200 度，300 度と順次上昇することが予想
される。しかしながら、このような異常な高温状態にお
ける温度を検出するための検出器は現在開発されてな
く、また苛酷事故時には上述のように高温状態検出、及
び信号伝達系を作動させる電気、もしくは空気圧等の駆
動源の期待ができないことから、この駆動源喪失状態で
は注水弁等を駆動させることができない。
がデブリ７として下部ドライウェル１内に落下すると、
下部ドライウェル１の雰囲気温度は、設計環境温度をは
るかに超えて200 度，300 度と順次上昇することが予想
される。しかしながら、このような異常な高温状態にお
ける温度を検出するための検出器は現在開発されてな
く、また苛酷事故時には上述のように高温状態検出、及
び信号伝達系を作動させる電気、もしくは空気圧等の駆
動源の期待ができないことから、この駆動源喪失状態で
は注水弁等を駆動させることができない。
【０００８】一方、米国ＧＥ社が提案する溶融弁４にお
いては、弁体が一旦溶融して作動すると、溶融弁４に冷
却水５が流れることから、溶融した弁体が冷却されて再
び固まることにより通水を阻害するおそれがあり、また
一度溶融した溶融弁４は容易に再生することができない
ため、通常状態での溶融弁４の作動試験が困難という支
障があった。
いては、弁体が一旦溶融して作動すると、溶融弁４に冷
却水５が流れることから、溶融した弁体が冷却されて再
び固まることにより通水を阻害するおそれがあり、また
一度溶融した溶融弁４は容易に再生することができない
ため、通常状態での溶融弁４の作動試験が困難という支
障があった。
【０００９】本発明の目的とするところは、ドライウェ
ル内の温度上昇を感知して、外部の駆動源なしに弁開駆
動をすると共に、通常状態での作動試験が可能なドライ
ウェルの冷却装置を提供することにある。
ル内の温度上昇を感知して、外部の駆動源なしに弁開駆
動をすると共に、通常状態での作動試験が可能なドライ
ウェルの冷却装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明に係るドライウェルの冷却装置は、
冷却水を貯溜した水源及び原子炉圧力容器の下部に位置
するドライウェルを連通して注水弁を介挿した注水配管
と、前記注水弁に周囲温度により注水弁を開閉駆動する
弁駆動装置とを設けたことを特徴とする。
請求項１記載の発明に係るドライウェルの冷却装置は、
冷却水を貯溜した水源及び原子炉圧力容器の下部に位置
するドライウェルを連通して注水弁を介挿した注水配管
と、前記注水弁に周囲温度により注水弁を開閉駆動する
弁駆動装置とを設けたことを特徴とする。
【００１１】請求項２記載の発明に係るドライウェルの
冷却装置は、周囲温度により注水弁を開閉駆動する弁駆
動装置が、温度センサと駆動力源を兼ねる形状記憶合金
と、駆動力伝達機構のリンク機構及びラックピニオン機
構からなることを特徴とする。
冷却装置は、周囲温度により注水弁を開閉駆動する弁駆
動装置が、温度センサと駆動力源を兼ねる形状記憶合金
と、駆動力伝達機構のリンク機構及びラックピニオン機
構からなることを特徴とする。
【００１２】
【作用】請求項１記載の発明では、溶融落下した高温の
デブリによりドライウェル内温度が異常に上昇すると、
弁駆動装置が作動して注水弁を開き、水源から冷却水を
注水配管を介してドライウェル内に注水する。この冷却
水により高温のデブリが冷却されて、ドライウェル内温
度が低下すると、弁駆動装置は注水弁を閉じて冷却水の
注水を停止する。なお、弁駆動装置の人為的に加熱、及
び冷却によりドライウェルの冷却装置の作動試験を行
う。
デブリによりドライウェル内温度が異常に上昇すると、
弁駆動装置が作動して注水弁を開き、水源から冷却水を
注水配管を介してドライウェル内に注水する。この冷却
水により高温のデブリが冷却されて、ドライウェル内温
度が低下すると、弁駆動装置は注水弁を閉じて冷却水の
注水を停止する。なお、弁駆動装置の人為的に加熱、及
び冷却によりドライウェルの冷却装置の作動試験を行
う。
【００１３】請求項２記載の発明では、ドライウェルの
温度上昇を形状記憶合金が検知して変形することで、リ
ンク機構及びラックピニオン機構を介して注水弁を開駆
動する。また、注水弁からの冷却水の注水によりドライ
ウェルの温度が低下し、形状記憶合金の周囲温度が低下
すると、形状記憶合金は注水弁を閉駆動して、注水を停
止する。
温度上昇を形状記憶合金が検知して変形することで、リ
ンク機構及びラックピニオン機構を介して注水弁を開駆
動する。また、注水弁からの冷却水の注水によりドライ
ウェルの温度が低下し、形状記憶合金の周囲温度が低下
すると、形状記憶合金は注水弁を閉駆動して、注水を停
止する。
【００１４】
【実施例】本発明の一実施例について図面を参照して説
明する。なお、上記した従来技術と同じ構成部分につい
ては同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１の構
成断面図に示すように、下部ドライウェル１と水源２の
間を注水配管３で貫通し、下部ドライウェル１内に注水
弁８を介挿している。また、注水弁８には弁駆動装置９
が設けられて構成している。
明する。なお、上記した従来技術と同じ構成部分につい
ては同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１の構
成断面図に示すように、下部ドライウェル１と水源２の
間を注水配管３で貫通し、下部ドライウェル１内に注水
弁８を介挿している。また、注水弁８には弁駆動装置９
が設けられて構成している。
【００１５】図２の拡大構成図は注水弁８に設けられた
弁駆動装置９の詳細を示したもので、弁駆動装置９は、
片端を固定した温度センサと駆動力源を兼ねる形状記憶
合金10を設ける。さらに、この形状記憶合金10のもう一
方の端には、駆動力伝達機構のリンク機構11、及びリン
ク機構11の変位量を注水弁８の駆動力に変換するラック
ピニオン機構12を連結している。また、注水配管３には
注水弁８の作動試験を実施するためのドレン弁13とドレ
ンライン14を下部ドライウェル１側の先端に接続して構
成する。
弁駆動装置９の詳細を示したもので、弁駆動装置９は、
片端を固定した温度センサと駆動力源を兼ねる形状記憶
合金10を設ける。さらに、この形状記憶合金10のもう一
方の端には、駆動力伝達機構のリンク機構11、及びリン
ク機構11の変位量を注水弁８の駆動力に変換するラック
ピニオン機構12を連結している。また、注水配管３には
注水弁８の作動試験を実施するためのドレン弁13とドレ
ンライン14を下部ドライウェル１側の先端に接続して構
成する。
【００１６】次に上記構成による作用について説明す
る。下部ドライウェル１においては、もしも過酷事故状
態により原子炉圧力容器６から高温のデブリ７が溶融落
下すると、その発熱により内部温度が異常に上昇する。
下部ドライウェル１内の温度が異常に上昇すると、弁駆
動装置９における形状記憶合金10は変形を生じ、この変
形による駆動力はリンク機構11を介してラックピニオン
機構12に伝達され、最終的に注水弁８を開く駆動力とな
る。
る。下部ドライウェル１においては、もしも過酷事故状
態により原子炉圧力容器６から高温のデブリ７が溶融落
下すると、その発熱により内部温度が異常に上昇する。
下部ドライウェル１内の温度が異常に上昇すると、弁駆
動装置９における形状記憶合金10は変形を生じ、この変
形による駆動力はリンク機構11を介してラックピニオン
機構12に伝達され、最終的に注水弁８を開く駆動力とな
る。
【００１７】注水弁８が開くと、水源２内に貯溜された
冷却水５は注水配管３及び注水弁８を経由して、下部ド
ライウェル１内に注水されることから、デブリ７はこの
冷却水５に冷却され、下部ドライウェル１内の温度も低
下する。下部ドライウェル１内の温度が低下すると、形
状記憶合金10は前記温度上昇の場合と逆の変形（正常時
に戻る）をする。この時の駆動力はリンク機構11とラッ
クピニオン機構12を介して注水弁８に伝達されて注水弁
８は閉じられる。
冷却水５は注水配管３及び注水弁８を経由して、下部ド
ライウェル１内に注水されることから、デブリ７はこの
冷却水５に冷却され、下部ドライウェル１内の温度も低
下する。下部ドライウェル１内の温度が低下すると、形
状記憶合金10は前記温度上昇の場合と逆の変形（正常時
に戻る）をする。この時の駆動力はリンク機構11とラッ
クピニオン機構12を介して注水弁８に伝達されて注水弁
８は閉じられる。
【００１８】また、注水弁８等を作動させるドライウェ
ルの冷却装置の試験に際しては、注水配管３の先端を図
示しない止め弁で閉止し、ドレン弁13を開けてから形状
記憶合金10を図示しない加熱器で人為的に熱することに
より、弁駆動装置９は異常時と同様に注水弁８を開閉し
て全体の健全性を確認することができる。なお、作動試
験終了後は、形状記憶合金10を冷却することにより、注
水弁８を容易に通常の閉弁状態に復元することができ
る。
ルの冷却装置の試験に際しては、注水配管３の先端を図
示しない止め弁で閉止し、ドレン弁13を開けてから形状
記憶合金10を図示しない加熱器で人為的に熱することに
より、弁駆動装置９は異常時と同様に注水弁８を開閉し
て全体の健全性を確認することができる。なお、作動試
験終了後は、形状記憶合金10を冷却することにより、注
水弁８を容易に通常の閉弁状態に復元することができ
る。
【００１９】図３の特性図により形状記憶合金10の温度
と変形量の関係を示す。形状記憶合金10は、温度を上昇
させると点Ａｓより変形を開始し、矢印ａを通り点Ａｆ
で変形が終了する。この変形力を前記注水弁８の開動作
に利用する。また温度を降下させると、点Ｍｓで変形を
開始して、矢印ｂを通って点Ｍｆで変形を終了する。こ
の変形力により注水弁８を閉動作させる。
と変形量の関係を示す。形状記憶合金10は、温度を上昇
させると点Ａｓより変形を開始し、矢印ａを通り点Ａｆ
で変形が終了する。この変形力を前記注水弁８の開動作
に利用する。また温度を降下させると、点Ｍｓで変形を
開始して、矢印ｂを通って点Ｍｆで変形を終了する。こ
の変形力により注水弁８を閉動作させる。
【００２０】以上のように形状記憶合金10を、温度セン
サ並びに注水弁８の駆動源として用いることから、各種
駆動源が喪失した状態で、外部からの信号の伝達なし
に、自動的に異常な高温状態での注水弁８の開作動、及
び温度低下による閉作動をさせることができ、かつ、通
常状態での注水弁８の作動試験もに容易に行える。
サ並びに注水弁８の駆動源として用いることから、各種
駆動源が喪失した状態で、外部からの信号の伝達なし
に、自動的に異常な高温状態での注水弁８の開作動、及
び温度低下による閉作動をさせることができ、かつ、通
常状態での注水弁８の作動試験もに容易に行える。
【００２１】本発明の他の実施例として、図２に示した
形状記憶合金10の代わりに、複合金属（バイメタル）を
用いても上記一実施例と同様の効果が得られる。さら
に、本発明のその他の実施例を図４の拡大構成図に示
す。注水弁８を開駆動する弁駆動装置15は、温度センサ
である溶融金属16と駆動力源のバネ17、及び駆動力の伝
達機構のリンク機構11とラックピニオン機構12を組合せ
て構成されている。この弁駆動装置15では、下部ドライ
ウェル１内の温度が溶融したデブリ７により高温状態と
なると、この高温により弁駆動装置15の溶融金属16は溶
融、切断する。
形状記憶合金10の代わりに、複合金属（バイメタル）を
用いても上記一実施例と同様の効果が得られる。さら
に、本発明のその他の実施例を図４の拡大構成図に示
す。注水弁８を開駆動する弁駆動装置15は、温度センサ
である溶融金属16と駆動力源のバネ17、及び駆動力の伝
達機構のリンク機構11とラックピニオン機構12を組合せ
て構成されている。この弁駆動装置15では、下部ドライ
ウェル１内の温度が溶融したデブリ７により高温状態と
なると、この高温により弁駆動装置15の溶融金属16は溶
融、切断する。
【００２２】これにより、バネ17の復元力がリンク機構
11に作用して、ラックピニオン機構12を介して注水弁８
を開く駆動力となり、注水弁８を開いて水源２内に貯溜
された冷却水５を注水配管３及び注水弁８を経由して、
下部ドライウェル１内に注入し、高温のデブリ７は冷却
水５により冷却されて下部ドライウェル１内の温度を低
下させることができる。
11に作用して、ラックピニオン機構12を介して注水弁８
を開く駆動力となり、注水弁８を開いて水源２内に貯溜
された冷却水５を注水配管３及び注水弁８を経由して、
下部ドライウェル１内に注入し、高温のデブリ７は冷却
水５により冷却されて下部ドライウェル１内の温度を低
下させることができる。
【００２３】また、このドライウェルの冷却装置の試験
は、上記第１実施例と同様に図示しない止め弁で注水配
管３の先端を閉止し、ドレン弁13を開けてから弁駆動装
置15の溶融金属16を加熱することにより注水弁８が開弁
される。なお、前記溶融金属16は非可逆性のものでは、
作動あるいは試験の都度新品と交換する。また可逆性の
ものであれば、溶融金属16を一旦溶融状態として注水弁
８を閉弁状態で、冷却することにより再使用する。
は、上記第１実施例と同様に図示しない止め弁で注水配
管３の先端を閉止し、ドレン弁13を開けてから弁駆動装
置15の溶融金属16を加熱することにより注水弁８が開弁
される。なお、前記溶融金属16は非可逆性のものでは、
作動あるいは試験の都度新品と交換する。また可逆性の
ものであれば、溶融金属16を一旦溶融状態として注水弁
８を閉弁状態で、冷却することにより再使用する。
【００２４】
【発明の効果】以上本発明によれば、原子力発電プラン
トにおける過酷事故で、ドライウェル内に高温のデブリ
が落下しても、自動的に注水を開始してデブリと共にド
ライウェル内を冷却する。また、ドライウェルの温度低
下に伴い注水の停止を自動的に行う。なお外部よりの駆
動源を必要とせず、したがって、電気、空気圧等の駆動
源喪失状態でも支障なく機能する。さらに、通常状態で
の注水弁作動試験が容易に行えることから、原子力発電
プラントの信頼性が向上する効果がある。
トにおける過酷事故で、ドライウェル内に高温のデブリ
が落下しても、自動的に注水を開始してデブリと共にド
ライウェル内を冷却する。また、ドライウェルの温度低
下に伴い注水の停止を自動的に行う。なお外部よりの駆
動源を必要とせず、したがって、電気、空気圧等の駆動
源喪失状態でも支障なく機能する。さらに、通常状態で
の注水弁作動試験が容易に行えることから、原子力発電
プラントの信頼性が向上する効果がある。
【図１】本発明に係る第１実施例のドライウェルの冷却
装置の構成断面図。
装置の構成断面図。
【図２】本発明に係る第１実施例の弁駆動装置の拡大構
成図。
成図。
【図３】本発明に係る形状記憶合金の温度−変形量特性
図。
図。
【図４】本発明に係る第３実施例の弁駆動装置の拡大構
成図。
成図。
【図５】従来のドライウェルの冷却装置の構成断面図。
１…下部ドライウェル、２…水源、３…注水配管、４…
溶融弁、５…冷却水、６…原子炉圧力容器、７…デブ
リ、８…注水弁、９，15…弁駆動装置、10…形状記憶合
金、11…リンク機構、12…ラックピニオン機構、13…ド
レン弁、14…ドレンライン、16…溶融金属、17…バネ。
溶融弁、５…冷却水、６…原子炉圧力容器、７…デブ
リ、８…注水弁、９，15…弁駆動装置、10…形状記憶合
金、11…リンク機構、12…ラックピニオン機構、13…ド
レン弁、14…ドレンライン、16…溶融金属、17…バネ。
Claims (2)
- 【請求項１】 冷却水を貯溜した水源及び原子炉圧力容
器の下部に位置するドライウェルを連通して注水弁を介
挿した注水配管と、前記注水弁に周囲温度により注水弁
を開閉駆動する弁駆動装置とを設けたことを特徴とする
ドライウェルの冷却装置。 - 【請求項２】 周囲温度により注水弁を開閉駆動する弁
駆動装置が、温度センサと駆動力源を兼ねる形状記憶合
金と、駆動力伝達機構のリンク機構及びラックピニオン
機構からなることを特徴とする請求項１記載のドライウ
ェルの冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5283078A JPH07134193A (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | ドライウェルの冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5283078A JPH07134193A (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | ドライウェルの冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07134193A true JPH07134193A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17660930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5283078A Pending JPH07134193A (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | ドライウェルの冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07134193A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007232529A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Toshiba Corp | 炉心溶融物冷却装置、原子炉格納容器および炉心溶融物冷却装置の設置方法 |
| JP2008249348A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Toshiba Corp | 沸騰水型原子炉およびその非常用炉心冷却装置 |
| JP2011196964A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-06 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子炉格納容器 |
| JP2012509465A (ja) * | 2008-11-17 | 2012-04-19 | ニュースケール パワー インコーポレイテッド | 蒸気発生器フローバイパスシステム |
| US8358732B2 (en) | 2006-02-22 | 2013-01-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Core catcher, manufacturing method thereof, reactor containment vessel and manufacturing method thereof |
-
1993
- 1993-11-12 JP JP5283078A patent/JPH07134193A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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