JPS5915834A - 液体金属中への水漏洩検出方法 - Google Patents
液体金属中への水漏洩検出方法Info
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- JPS5915834A JPS5915834A JP57125401A JP12540182A JPS5915834A JP S5915834 A JPS5915834 A JP S5915834A JP 57125401 A JP57125401 A JP 57125401A JP 12540182 A JP12540182 A JP 12540182A JP S5915834 A JPS5915834 A JP S5915834A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- hydrogen
- vacuum chamber
- time
- determined
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- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
- G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
- G01M3/22—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators
- G01M3/226—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators for containers, e.g. radiators
- G01M3/228—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators for containers, e.g. radiators for radiators
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高速増殖炉の冷却材として用いられるナトリ
ウムやチック(ナトリウムとカリウムの混合物)のよう
な水と反応して水素を生じる液体金属中への水の漏洩の
検出方法に係り、特にNa冷却型高速増殖炉の蒸気発生
器におけるナトリウム中への水漏れの検出に好適な信頼
性の高い水漏洩検出方法に関する。
ウムやチック(ナトリウムとカリウムの混合物)のよう
な水と反応して水素を生じる液体金属中への水の漏洩の
検出方法に係り、特にNa冷却型高速増殖炉の蒸気発生
器におけるナトリウム中への水漏れの検出に好適な信頼
性の高い水漏洩検出方法に関する。
Na冷却型高速増殖炉の蒸気発生器は、その内部に液体
ナトリウム、カバーガス領域と水、蒸気領域とを持って
いるため、伝熱管損傷等により両者の接触が生じた場合
には、これを早期に検出する必要がおる。ナトリウム中
への水漏洩の検出を行う方法として現在実用化されてい
るものとして拡散膜型水素検出法がある。この方法は、
ニッケルやバナジウム等の水素透過係数の大きな金属の
薄膜を水素透過拡散膜として用い、その片側に蒸気発生
器からの液体金属ナトリウム又はそのカバーガスの一部
を導き、他の片側を10〜10 Torrの高真空に
排気された真空室とし、ナトリウム中に漏洩した水のナ
トリウム−水反応により生じる水素を上記透過拡散膜を
通して真空室側に透過させ、この透過して来る水素によ
る真空室の圧力の変化を検出することによって、ナトリ
ウム中−\の水漏波を検出するものである。
ナトリウム、カバーガス領域と水、蒸気領域とを持って
いるため、伝熱管損傷等により両者の接触が生じた場合
には、これを早期に検出する必要がおる。ナトリウム中
への水漏洩の検出を行う方法として現在実用化されてい
るものとして拡散膜型水素検出法がある。この方法は、
ニッケルやバナジウム等の水素透過係数の大きな金属の
薄膜を水素透過拡散膜として用い、その片側に蒸気発生
器からの液体金属ナトリウム又はそのカバーガスの一部
を導き、他の片側を10〜10 Torrの高真空に
排気された真空室とし、ナトリウム中に漏洩した水のナ
トリウム−水反応により生じる水素を上記透過拡散膜を
通して真空室側に透過させ、この透過して来る水素によ
る真空室の圧力の変化を検出することによって、ナトリ
ウム中−\の水漏波を検出するものである。
第1図は拡散膜型水素検出法を実施するのに用いられる
装置の模式図である。不図示の蒸気発生器からの液体ナ
トリウムの一部或は蒸気発生器内のカバーガスの一部は
、流路1を通してニッケル薄膜よりなる水素透過拡散膜
3の一側に導かれる。この膜3の他側に形成された真空
室2はその内部の圧力測定用センサー4を備え、バリア
プルリークパルプ5を介して真空室排気用イオンポンプ
6により圧力10−6〜10−8Torr高真空状態に
排気される。バリアプルリークパルプ5を閉じれば真空
室2の排気は停止する。
装置の模式図である。不図示の蒸気発生器からの液体ナ
トリウムの一部或は蒸気発生器内のカバーガスの一部は
、流路1を通してニッケル薄膜よりなる水素透過拡散膜
3の一側に導かれる。この膜3の他側に形成された真空
室2はその内部の圧力測定用センサー4を備え、バリア
プルリークパルプ5を介して真空室排気用イオンポンプ
6により圧力10−6〜10−8Torr高真空状態に
排気される。バリアプルリークパルプ5を閉じれば真空
室2の排気は停止する。
伝送器7、演算器8は真空室2の後述する静的平衡圧力
より水素濃度の給体値を算出する信号処理部である。
より水素濃度の給体値を算出する信号処理部である。
上記の装置を用いる通常の拡散膜型水素検出法を第2図
により説明する。第1図におけるバリアプルリークパル
プ5を閉め真空室2の排気を停止すふと、水素透過拡散
膜3を透過して来る水素により、圧力測定用センサー4
の検知する真空室2内の圧力pは第2図のように上昇し
、最終的には第1図の水素透過拡散膜3の左側の流体中
の水素分圧PNHと静的平衡状態に達する。
により説明する。第1図におけるバリアプルリークパル
プ5を閉め真空室2の排気を停止すふと、水素透過拡散
膜3を透過して来る水素により、圧力測定用センサー4
の検知する真空室2内の圧力pは第2図のように上昇し
、最終的には第1図の水素透過拡散膜3の左側の流体中
の水素分圧PNHと静的平衡状態に達する。
その時の圧力pの値をPs(これを静的平衡圧力という
)とすると PNHさPS であり、このPsから液体中の水素濃度cHは下記の式
(1)、 (2)より求められる。
)とすると PNHさPS であり、このPsから液体中の水素濃度cHは下記の式
(1)、 (2)より求められる。
eH= KS 、 ps%・・・・・・・・・・・・(
1)CH: 流体中水素濃度 (ppm)2日: 静
的平衡圧力 (Torr)KS : 5iever
定数 (p””/I’orr ’ )tof+o Ks
= 0.86−122.0ANz ・・・・値2)T
Ni :拡散膜温度 (K) ところで上記の拡散模型水素検出法において、従来は、
圧力Pの指示値の上昇が止った時に静的平衡状態に達し
たと判断し、その時のPの指示値を静的平衡圧力psと
していた。しかるに流体中の水素濃度が低く、したがっ
て静的平衡圧力が小さい場合には、真空室2の壁面放出
ガスによるバックグラウンド圧力Pf3Gの影響が相対
的に大きくなり、静的平衡圧力測定データは第3図のよ
うになる。このため従来では下記(1)、(2)のよう
な問題があった。
1)CH: 流体中水素濃度 (ppm)2日: 静
的平衡圧力 (Torr)KS : 5iever
定数 (p””/I’orr ’ )tof+o Ks
= 0.86−122.0ANz ・・・・値2)T
Ni :拡散膜温度 (K) ところで上記の拡散模型水素検出法において、従来は、
圧力Pの指示値の上昇が止った時に静的平衡状態に達し
たと判断し、その時のPの指示値を静的平衡圧力psと
していた。しかるに流体中の水素濃度が低く、したがっ
て静的平衡圧力が小さい場合には、真空室2の壁面放出
ガスによるバックグラウンド圧力Pf3Gの影響が相対
的に大きくなり、静的平衡圧力測定データは第3図のよ
うになる。このため従来では下記(1)、(2)のよう
な問題があった。
(1)真空室2内の圧力の指示値の上昇が止らないので
、静的平衡状態に達したかどうかの判断が容易にできず
、従って静的平衡圧力を容易に確定できない。
、静的平衡状態に達したかどうかの判断が容易にできず
、従って静的平衡圧力を容易に確定できない。
(2) バリアプルリークパルプ5を閉じて真空室2
の排気を停止してからある一定時間経過した時に静的平
衡状態に達したものとみなして、その時の圧力Pの指示
値Pf3を静的平衡圧力として採用するものとすれば、
その値ySには流体中の水素分圧PIJH(=PS)の
他に壁面放出ガスによるバックグラウンド圧力PBGが
誤差として含まれるので、P′Bの値が実際の静的平衡
圧力psより大きくなり、水素濃度cHの算出の精度が
悪くなる。
の排気を停止してからある一定時間経過した時に静的平
衡状態に達したものとみなして、その時の圧力Pの指示
値Pf3を静的平衡圧力として採用するものとすれば、
その値ySには流体中の水素分圧PIJH(=PS)の
他に壁面放出ガスによるバックグラウンド圧力PBGが
誤差として含まれるので、P′Bの値が実際の静的平衡
圧力psより大きくなり、水素濃度cHの算出の精度が
悪くなる。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、
真空室の壁面ガス放出によるバックグラウンド圧力の影
響を除去して精度よく静的平衡圧力を測定することが可
能なこの種の水漏波検出方法を提供することにある。
真空室の壁面ガス放出によるバックグラウンド圧力の影
響を除去して精度よく静的平衡圧力を測定することが可
能なこの種の水漏波検出方法を提供することにある。
本発明の方法は、静的平衡状態の到達後の真空室内の圧
力の変化率が壁面ガス放出率と一致して一定になること
を利用することにより静的平衡状態に達した時点を判定
し、上記変化率からバックグラウンド圧力を算出してそ
の影響を補正した正しい静的平衡圧力の測定をするもの
である。
力の変化率が壁面ガス放出率と一致して一定になること
を利用することにより静的平衡状態に達した時点を判定
し、上記変化率からバックグラウンド圧力を算出してそ
の影響を補正した正しい静的平衡圧力の測定をするもの
である。
以下、本発明の方法をより明瞭に理解し得るように、第
・4〜6図によりこれを説明する。検出測定装置として
は第1図と同様なものを用いてもよい。
・4〜6図によりこれを説明する。検出測定装置として
は第1図と同様なものを用いてもよい。
第4図に示すように、時刻toでパルプ5を閉じて真空
室2の排気を停止すると、水素透過拡散膜3を透過して
来る水素により真空室2内の圧力Pは時間の経過と共に
上昇する。真空室2の壁面ガス放出量が相対的に大きい
場合いは、水素透過拡散膜3の左側の流体中に存在する
水素の分圧と静的平衡状態に達した後には圧力Pは一定
勾配で上昇を続ける。その理由は、上記流体中の水素濃
度が一定で且つ真空室2のIJ−りがない場合には、静
的平衡状態到達後においては、圧力Pの上昇原因は真空
室2の壁面放出ガスだけであるから圧力Pの上昇率Rは
壁面ガス放出率RBGと一致し、且つRBGId静的平
衡圧力測定に要するような比較的短時間の内には大きく
変化することはなく一定とみなし得るからである。従っ
て、第5図に示すように、圧力Pの上昇率即ち変化率R
は、時刻toから静的平衡状態到達時点tBまでの間で
は減少するが、この時点tH以後は一定値になる。よっ
て、時該t。
室2の排気を停止すると、水素透過拡散膜3を透過して
来る水素により真空室2内の圧力Pは時間の経過と共に
上昇する。真空室2の壁面ガス放出量が相対的に大きい
場合いは、水素透過拡散膜3の左側の流体中に存在する
水素の分圧と静的平衡状態に達した後には圧力Pは一定
勾配で上昇を続ける。その理由は、上記流体中の水素濃
度が一定で且つ真空室2のIJ−りがない場合には、静
的平衡状態到達後においては、圧力Pの上昇原因は真空
室2の壁面放出ガスだけであるから圧力Pの上昇率Rは
壁面ガス放出率RBGと一致し、且つRBGId静的平
衡圧力測定に要するような比較的短時間の内には大きく
変化することはなく一定とみなし得るからである。従っ
て、第5図に示すように、圧力Pの上昇率即ち変化率R
は、時刻toから静的平衡状態到達時点tBまでの間で
は減少するが、この時点tH以後は一定値になる。よっ
て、時該t。
後の各時点において圧力Pの指示値から変化率Rを求め
、それが一定となったことを確認した時点を静的平衡状
態が達せられた時点t](lと判定l−5時点tBにお
けるこの一定となった変化率R(これは上記の如く壁面
ガス放出率RBGに等しい)の値に時刻toから時点t
gまでの時間を乗することにより、壁面ガス放出による
時点tBでのバックグランド圧力PBGを求め、このP
BGの値を時点tfliでの圧力Pの指示値から差し引
くことにより、正しい静的平衡圧力Pse求めることが
できる。
、それが一定となったことを確認した時点を静的平衡状
態が達せられた時点t](lと判定l−5時点tBにお
けるこの一定となった変化率R(これは上記の如く壁面
ガス放出率RBGに等しい)の値に時刻toから時点t
gまでの時間を乗することにより、壁面ガス放出による
時点tBでのバックグランド圧力PBGを求め、このP
BGの値を時点tfliでの圧力Pの指示値から差し引
くことにより、正しい静的平衡圧力Pse求めることが
できる。
次に、上記の方法を実施する一連の具体的過程の例を第
6図に示すフローチャート及び第4図、第5図を参照し
て説明する。
6図に示すフローチャート及び第4図、第5図を参照し
て説明する。
(1)静的平衡圧力測定開始の指示を出す。
(2)時刻toでバリアプルリークパルプ5を閉めて真
空室2の排気を停止する。
空室2の排気を停止する。
(3)時刻toから時間n△tを経過した各時点tnに
おける真空室2内の圧力Pn(Torr)をサンプリグ
する。(nは自然数、△tはサンプリング周期(分)) (4) サンプリングした圧力Pnより時点tnにお
けるその変化率Rn(Torr/9)を算出する。算出
式は下記のとおりである。
おける真空室2内の圧力Pn(Torr)をサンプリグ
する。(nは自然数、△tはサンプリング周期(分)) (4) サンプリングした圧力Pnより時点tnにお
けるその変化率Rn(Torr/9)を算出する。算出
式は下記のとおりである。
(5) RnO差を順にとって行き、その差の絶体値
蕎n = 1Rn−Rn−it ”・・・=”(4)を
算出し、△Rnが成る微小な正を値εより大か小かを比
較し、犬なら(3)に戻り、小なら次のステップに進む
。
蕎n = 1Rn−Rn−it ”・・・=”(4)を
算出し、△Rnが成る微小な正を値εより大か小かを比
較し、犬なら(3)に戻り、小なら次のステップに進む
。
(6)△Rnがεより小になった回数Aを力・つ・、ン
卜する。
卜する。
(7)△Rnが一定回数を以上の回数だけεより小さく
なったら静的平衡状態に達したと判断する。すなわち第
4図における一定勾配領域、第5図における一定値領域
に達したと判断する。
なったら静的平衡状態に達したと判断する。すなわち第
4図における一定勾配領域、第5図における一定値領域
に達したと判断する。
例えばt=3の場合、時点tnで初めて△Rnがεより
小さくなり、時点tn+1、tn+2でも△Rn≦εで
あったとすると4.=3となり上記の条件を満たす。よ
ってこの時点tl’l+2 が静的平衡状態到達時点
tEであると判断(次のステップに移る。そして下記の
演算 (a) T−tl+2− jo ・・・”・・・(
5)T :静的平衡圧力到達時間(分) (Torr/分) を行い、次の式よりPBGを算出する。
小さくなり、時点tn+1、tn+2でも△Rn≦εで
あったとすると4.=3となり上記の条件を満たす。よ
ってこの時点tl’l+2 が静的平衡状態到達時点
tEであると判断(次のステップに移る。そして下記の
演算 (a) T−tl+2− jo ・・・”・・・(
5)T :静的平衡圧力到達時間(分) (Torr/分) を行い、次の式よりPBGを算出する。
”BG = RBG XT・・・・・・・・・・(7)
PBG:時点tn+2における真空室2内のバックグラ
ウンド圧力(Torr) (c) 静的平衡圧力p8(Torr)を次式より算
出する。
PBG:時点tn+2における真空室2内のバックグラ
ウンド圧力(Torr) (c) 静的平衡圧力p8(Torr)を次式より算
出する。
P8 = P1+2 ”BG
(8) Psの演算が終了したらバリアプルリークバ
ルブ5を開は真空室2内にたまった全てのガスを排気し
て全操作が終了する。
ルブ5を開は真空室2内にたまった全てのガスを排気し
て全操作が終了する。
なお、上述した演算過程は全て電算機を用いて自動的に
遂行し得ることは言うまでもない。
遂行し得ることは言うまでもない。
以上詳述したように、本発明によれば、水と反応して水
素を生ずる液体金属中への水漏洩検出のための拡散膜型
水素検出法において、真空室の壁面放出ガスによるパッ
クグラウンド圧力の影響をなくして、静的平衡状態到達
時点の明確な判定及び静的平衡圧力の正確な測定が可能
となpl しかもこれらの判定及び測定は全て自動化す
ることができる。静的平衡状態に到達するまでの時間は
一般に長いから、その到達時点を明確に且つ自動的に判
定して正しい静的平衡圧力の値を測定し得ることは非常
に有利でおり、操作性の向上および省力化に役立つ。
素を生ずる液体金属中への水漏洩検出のための拡散膜型
水素検出法において、真空室の壁面放出ガスによるパッ
クグラウンド圧力の影響をなくして、静的平衡状態到達
時点の明確な判定及び静的平衡圧力の正確な測定が可能
となpl しかもこれらの判定及び測定は全て自動化す
ることができる。静的平衡状態に到達するまでの時間は
一般に長いから、その到達時点を明確に且つ自動的に判
定して正しい静的平衡圧力の値を測定し得ることは非常
に有利でおり、操作性の向上および省力化に役立つ。
第1図は拡散膜型水素検出方法に用いる検出部の構成を
示す模式図、第2図及び第3図は該方法における静的平
衡圧力測定を例示するグラフ、第4図は本発明において
利用する静的平衡圧力とバックグラウンド圧力の関係を
示すグラフ、第5図は本発明において利用する真空室圧
力の変化率の時間的変化を示すグラフ、第6図は本発明
の実施例において真空室圧力から壁面放出ガスによるバ
ックグラウンド圧力を差し引いて静的平衡圧力を算出す
るまでのフローチャートを示す。 1・・・流体流路 2・・・真空室3・・・水素拡
散透過膜4・・・圧力測定用センサー5・・・バリアプ
ルリークパルプ 6・・・真空室排気用イオンポンプ 第3図 第5図 第6図 179−
示す模式図、第2図及び第3図は該方法における静的平
衡圧力測定を例示するグラフ、第4図は本発明において
利用する静的平衡圧力とバックグラウンド圧力の関係を
示すグラフ、第5図は本発明において利用する真空室圧
力の変化率の時間的変化を示すグラフ、第6図は本発明
の実施例において真空室圧力から壁面放出ガスによるバ
ックグラウンド圧力を差し引いて静的平衡圧力を算出す
るまでのフローチャートを示す。 1・・・流体流路 2・・・真空室3・・・水素拡
散透過膜4・・・圧力測定用センサー5・・・バリアプ
ルリークパルプ 6・・・真空室排気用イオンポンプ 第3図 第5図 第6図 179−
Claims (1)
- 水と反応して水素を発生するような液体金属中への水の
漏洩を検出する水漏洩検出方法であって、水の漏洩を検
出さるべき液体金属又は該液体金属のカバーガスを水素
を拡散透過させる水素透過拡散膜の一側に導き、該膜の
他側を高真空状態に排気した後にその排気を停止し、こ
の排気を停止した時点後の各区分された時点において上
記他側の圧力の変化率を測定し、該変化率が一定となっ
た時点を判定し、この判定された時点における該変化率
と上記排気停止時点から上記判定された時点までの時間
との積を求め、この積を上記判定された時点における上
記他側の圧力から差し引くことにより、上記膜の上記−
側における水素の分圧と静的に平衡する上記他側の圧力
を測定することを特徴とする水漏洩検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57125401A JPS5915834A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 液体金属中への水漏洩検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57125401A JPS5915834A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 液体金属中への水漏洩検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5915834A true JPS5915834A (ja) | 1984-01-26 |
JPH0249451B2 JPH0249451B2 (ja) | 1990-10-30 |
Family
ID=14909212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57125401A Granted JPS5915834A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 液体金属中への水漏洩検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5915834A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016500826A (ja) * | 2012-11-06 | 2016-01-14 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | ガスに対して低圧状態に維持されたエンクロージャ内のガス流を推定するためのデバイス及び方法 |
JP2017111015A (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 株式会社日立製作所 | 水素計測装置および水素計測方法 |
CN111579303A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-25 | 中国原子能科学研究院 | 用于液态金属中氢的取样装置 |
-
1982
- 1982-07-19 JP JP57125401A patent/JPS5915834A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016500826A (ja) * | 2012-11-06 | 2016-01-14 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | ガスに対して低圧状態に維持されたエンクロージャ内のガス流を推定するためのデバイス及び方法 |
US10281304B2 (en) | 2012-11-06 | 2019-05-07 | Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives | Device and method for estimating a flow of gas in an enclosure maintained at reduced pressure in relation to the gas |
JP2017111015A (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 株式会社日立製作所 | 水素計測装置および水素計測方法 |
CN111579303A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-25 | 中国原子能科学研究院 | 用于液态金属中氢的取样装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0249451B2 (ja) | 1990-10-30 |
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