平成29年度冷凍2種保安管理過去問題と上級冷凍受験テキスト解説

平成29年度冷凍2種過去問題と上級冷凍受験テキスト解説その1
こんにちは!まるです。

自分が受けに行った29年度第2種冷凍機械責任者試験の問題・解答を簡単な言葉で解説をしたいと思います。(保安管理問題1~10まで)

解説は上級冷凍受験テキストを見て解説しますので理解の程よろしくお願いします。

自分は消去法で先に消していきますので今回もその方法を説明します。

平成29年度冷凍2種保安管理過去問題と上級冷凍受験テキスト解説

保安管理技術試験問題1~10

問1 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、圧縮機の運転および運転管理について正しいものはどれか

イ 往復圧縮機の運転で、吸込み蒸気圧力の上昇や吐出しガス圧力が低下すると過熱運転になる

ロ 圧縮機運転中、温度自動膨張弁の感温筒が吸込み蒸気配管から外れて、感温筒の温度が上昇すると、膨張弁が閉じて、圧縮機が過熱運転となる

ハ 蒸発式凝縮器の冷却管の汚れや散水量の減少、水冷凝縮器の冷却管への水あかの付着や冷却水量の減少、冷却水入口温度の上昇、空冷凝縮器のフィンにおけるごみの目詰まりなどが生じたときに圧縮機の吐出しガス圧力が上昇する

二 往復圧縮機で強制給油潤滑式の場合、給油圧力は油圧計指示圧力からクランクケース内ガス圧力を減じた値である。

1 イ、ロ 2 イ、ハ 3 ロ、ハ 4 ロ、二 5 ハ、二









解説

イ ✕ 往復圧縮機の運転で、吸込み圧力の低下や吐出しガス圧力が上昇すると過熱運転になる

圧縮機の運転で過熱運転になる原因

① 過大な吸込み蒸気過熱度

② 吸込み圧力低下

③ 吐出しガス圧力の上昇

大事なので暗記しましょう

ロ ✕ 圧縮機運転中、温度自動膨張弁の感温筒が吸込み管から外れて、感温筒の温度が上昇すると、膨張弁が開きすぎになって、過剰な冷媒液が流入して液戻りがおきる

吸込み管から外れると膨張弁が開き液戻りがおきると覚えましょう

膨張弁が閉じるのはガスが漏れたときです。

ハ 〇 蒸発式凝縮器の冷却管の汚れや散水量の減少、水冷凝縮器の冷却管への水あかの付着や冷却水量の減少、冷却水入口温度の上昇、空冷凝縮器のフィンにおけるごみの目詰まりなどが生じたときに圧縮機の吐出しガス圧力が上昇する

圧縮機の吐出しガス圧力が上昇する原因なので暗記しましょう

二 〇 往復圧縮機で強制給油潤滑式の場合、給油圧力は油圧計指示圧力からクランクケース内ガス圧力を減じた値である。

多気筒圧縮機で強制給油潤滑式の場合は吸込み圧力より0、15~0、4mpa高い圧力にする

スクリュー圧縮機で強制給油潤滑式の場合は吐出し圧力より0、2~0、3mpa高い圧力にする(差圧式は吐出し圧力より0、05~0、15mpa低い圧力にする)

正解 5


イ、ロが✕で簡単なので消去法で5



問2 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、高圧部の保守管理について正しいものはどれか

イ 受液器をもたない空冷凝縮器を用いた冷凍装置では、冷媒を過充てんすると、凝縮の温度と圧力が高くなり、凝縮器の出口液の過冷却度が大きくなる

ロ 凝縮器内の不凝縮ガス濃度が高くなると、熱伝達抵抗が増し、凝縮温度は高くなるが、不凝縮ガスの分圧相当分だけ凝縮器内圧力は低くなる

ハ 水冷凝縮器において、アンモニアは冷凍機油(鉱油)をあまり溶解しないので、凝縮器の伝熱面に油膜を形成するが、その厚さはあまり厚くはならない。これに対して、水あかの厚さは掃除をしないとかなりの厚さになり、注意が必要である。

二 空冷凝縮器を用いた冷凍装置では、凝縮圧力調整弁を用いることで、凝縮器の凝縮に有効に使われる伝熱面積を減少させずに凝縮圧力の低下を防止することができる

1 イ、ロ 2 イ、ハ 3 イ、二 4 ロ、二 5 ハ、二









解説

イ 〇 受液器をもたない空冷凝縮器を用いた冷凍装置では、冷媒を過充てんすると、凝縮器の凝縮に有効に使われる伝熱面積が減少するので、凝縮の温度と圧力は高くなるが、凝縮器の出口液の過冷却度は大きくなる

ロ ✕ 凝縮器内の不凝縮ガス濃度が高くなると、熱伝達抵抗が増し、凝縮温度が高くなり、不凝縮ガスの分圧相当分以上に凝縮器内圧力が高くなる

冷凍装置の停止中は不凝縮ガスの分圧相当分だけ凝縮圧力が高くなる

ハ 〇 水冷凝縮器において、アンモニアは冷凍機油(鉱油)をあまり溶解しないので、凝縮器の伝熱面に油膜を形成するが、その厚さはあまり厚くはならない。これに対して、水あかの厚さは掃除をしないとかなりの厚さになり、注意が必要である。 暗記しましょう

二 ✕ 空冷凝縮器を用いた冷凍装置では、凝縮圧力調整弁を用いることで、凝縮器の凝縮に有効に使われる伝熱面積を減少させることにより、凝縮圧力の低下を防止することができる

正解 2

ロ、二が✕で簡単なので消去法で2



問3 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、低圧部の保守管理について正しいものはどれか

イ 冷蔵用の空気冷却器においては、一般に蒸発温度と入口空気温度との温度差は、15Kから20K程度に設定する

ロ 一般的に、乾式シェルアンドチューブ水冷却器における熱通過率を低下させる主な要因は、冷却管内の水側では水あかの付着などがある。また、冷却管外の冷媒側では冷却管表面への油膜の形成などがある

ハ フィンコイル乾式蒸発器の蒸発温度が低下する原因としては、蒸発器への冷媒供給量が不足することや、蒸発器に霜が厚く付着すること、蒸発器への送風量が減少することなどが考えられる

二 乾式蒸発器への冷媒循環量が不足して、適切な運転状態が確保できない原因としては、冷媒の充てん量の不足や液菅内でのフラッシュガスの発生のほかに、膨張弁でのごみの詰まりなどがある。また、フルオロカーボン冷凍装置では、冷媒に水分が混入した場合の膨張弁での氷結がある

1 イ、ロ 2 イ、ハ 3 ロ、ハ 4 ロ、二 5 ハ、二









解説

イ ✕ 冷蔵用の空気冷却器においては、一般に蒸発温度と入口空気温度との温度差は、5Kから10K程度に設定する

空調用が15Kから20K程度に設定する

ロ ✕ 一般的に、乾式シェルアンドチューブ水冷却器における熱通過率を低下させる主な要因は、冷却管外の水側では水あかの付着などがある。また、冷却管内の冷媒側では冷却管表面への油膜の形成などがある

乾式シェルアンドチューブ水冷却器は、冷却管内を冷媒が流れ、管外を水やブラインが流れます

ハ 〇 フィンコイル乾式蒸発器の蒸発温度が低下する原因としては、蒸発器への冷媒供給量が不足することや、蒸発器に霜が厚く付着すること、蒸発器への送風量が減少することなどが考えられる 暗記しましょう

二 〇 乾式蒸発器への冷媒循環量が不足して、適切な運転状態が確保できない原因としては、冷媒の充てん量の不足や液菅内でのフラッシュガスの発生のほかに、膨張弁でのごみの詰まりなどがある。また、フルオロカーボン冷凍装置では、冷媒に水分が混入した場合の膨張弁での氷結がある 暗記しましょう

正解 5

イ、ロが✕で簡単なので消去法で5



問4 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、冷媒と冷凍機油について正しいものはどれか

イ フルオロカーボン冷媒のうち、CFC系冷媒およびHFC系冷媒は大気に放出されると、成層圏のオゾン層を破壊する

ロ アンモニア冷媒を使用した多気筒圧縮機の吐出しガス温度は、その物性上高温になりやすい。そのため、低温用の冷凍装置においては冷凍機油(鉱油)を消耗品とみなし、劣化した冷凍機油を抜き取って新しい冷凍機油と交換する。

ハ フルオロカーボン冷媒の多気筒圧縮機において、圧縮機が停止して長時間放置されて温度が低下した状態では、クランクケース内の冷凍機油に溶解していた冷媒が分離しやすい。その状態で圧縮機を始動すると、オイルフォーミングの発生や粘度低下による潤滑不良を起こす

二 R407Cなどの非共沸混合冷媒は、液と蒸気が共存する飽和二相域においては、液と蒸気のそれぞれの成分比は異なる

1 イ、ハ 2 ロ、ハ 3 ロ、二 4 イ、ロ、二 5 イ、ハ、二









解説

イ ✕ フルオロカーボン冷媒のうち、CFC系冷媒は成層圏のオゾン層を破壊するが、HFC系冷媒は、成層圏のオゾン層を破壊しない

CFC冷媒 塩素あり 水素なし R11,R12など(オゾン層破壊、地球温暖化あり)

HCFC冷媒 塩素少ない 水素あり R22など(オゾン層破壊少ない、地球温暖化あり)

HFC冷媒 塩素なし 水素あり R134,R404,R407,R410など(オゾン層破壊なし、地球温暖化あり)

フルオロカーボン冷媒は地球温暖化ありと覚えましょう

オゾン層破壊は上から、あり、少ない、なしと覚えましょう

ロ 〇 アンモニア冷媒を使用した多気筒圧縮機の吐出しガス温度は、その物性上高温になりやすい。そのため、低温用の冷凍装置においては冷凍機油(鉱油)を消耗品とみなし、劣化した冷凍機油を抜き取って新しい冷凍機油と交換する。

フルオロカーボン冷媒はクランクケースに戻しますが、アンモニア冷媒は吐出しガス温度が高くなるのでクランクケースに戻さず、抜き取って新しい冷凍機油と交換します

ハ ✕ フルオロカーボン冷媒の多気筒圧縮機において、圧縮機が停止して長時間放置されて温度が低下した状態では、クランクケース内の冷凍機油に冷媒が溶解しやすい。その状態で圧縮機を始動すると、オイルフォーミングの発生や粘度低下による潤滑不良を起こす

防止策として圧縮機の停止中はクランクケース内の油温を上げておきます

二 〇 R407Cなどの非共沸混合冷媒は、液と蒸気が共存する飽和二相域においては、液と蒸気のそれぞれの成分比は異なる

非共沸混合冷媒は一相域では、液と蒸気のそれぞれの成分比が同じですが、二相域においては、液と蒸気のそれぞれの成分比が異なります

正解 3

イ、ハが✕で簡単なので消去法で3



問5 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、自動制御機器について正しいものはどれか

イ 1台の圧縮機に蒸発温度の異なる2基の蒸発器をつなぐ場合、蒸発温度の低いほうの蒸発器を蒸発圧力調整弁で制御する

ロ 満液式蒸発器の液面制御用フロート弁は、液レベルの上下に対応して送液するので、フロートスイッチに手動膨張弁と電磁弁とを組み合わせた場合よりも液レベルの変動を小さくできる

ハ 直動式電磁弁はその作動機構により弁前後の圧力差がゼロでは作動しないが、パイロット式電磁弁は圧力差がゼロでも作動する

二 往復圧縮機に使用される油圧保護圧力スイッチは、圧縮機の給油ポンプ圧力とクランクケース内圧力との差圧を検出し、差圧が設定値以下で一定時間経過すると圧縮機を停止させる

1 イ、ロ 2 イ、ハ 3 ロ、二 4 ハ、二 5 イ、ロ、二









解説

イ ✕ 1台の圧縮機に蒸発温度の異なる2基の蒸発器をつなぐ場合、蒸発温度の高いほうの蒸発器を蒸発圧力調整弁で制御する

他には水やブライン冷却器の凍結防止、被冷却物の温度を一定に保持したりもする

直動形(ベローズ小形向き)とパイロット形(ダイアフラム大形向き)がある

ロ 〇 満液式蒸発器の液面制御用フロート弁は、液レベルの上下に対応して送液するので、フロートスイッチに手動膨張弁と電磁弁とを組み合わせた場合よりも液レベルの変動を小さくできる 暗記しましょう

ハ ✕ 直動式電磁弁はその作動機構により弁前後の圧力差がゼロでも作動するが、パイロット式電磁弁は圧力差がゼロでは作動しない

直動式電磁弁は口径の小さなものに使う(圧力差が0でも開く)

パイロット式電磁弁は口径の大きなものに使う(圧力差が7~30kp必要)

二 〇 往復圧縮機に使用される油圧保護圧力スイッチは、圧縮機の給油ポンプ圧力とクランクケース内圧力との差圧を検出し、差圧が設定値以下で一定時間経過すると圧縮機を停止させる

圧縮機の油圧保護圧力スイッチは、圧縮機を始動してから、または運転中に一定時間(約90秒)経過しても給油圧力が定められた圧力を保持できなくなると圧縮機の軸受などを焼き付き事故から保護するために停止する

正解 3

イ、ハが✕で簡単なので消去法で3



問6 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、附属機器について正しいものはどれか

イ 中間冷却器には、その冷却方法により、フラッシュ式、液冷却式、直接膨張式がある。フラッシュ式は二段圧縮一段膨張式冷凍装置に用いられる

ロ 低圧受液器には、冷媒液強制循環式冷凍装置の蒸発部に低圧冷媒液を送り込むための液だめとしての機能と蒸発器から戻った冷媒を気液分離する機能がある。また、運転状態が大きく変化しても冷媒液ポンプが安定した運転が続けられるように、十分な液量の保持と一定した液ポンプ吸込み揚程が確保できるようにする

ハ 高圧受液器の容量は、修理時に装置内の冷媒充てん量の大部分を回収できる容量とし、回収される冷媒液は受液器の80%以内とする

二 サイトグラスは冷媒液配管中に設置され、運転中に液菅でフラッシングがあると気泡となって現れるので冷媒の流れの状態を見ることができる。さらに、のぞき窓の内側に水分含有量により変色するモイスチャインジケータがあり、冷媒中の水分含有量が許容範囲にあるかどうかを指示色によって判断することができる

1 イ、ロ 2 イ、ハ 3 ハ、二 4 イ、ロ、二 5 ロ、ハ、二










解説

イ ✕ 中間冷却器には、その冷却方法により、フラッシュ式、液冷却式、直接膨張式がある。フラッシュ式は二段圧縮二段膨張式冷凍装置に用いられる

フラッシュ式=二段圧縮二段膨張式冷凍装置

液冷却式=二段圧縮一段膨張式冷凍装置

直接膨張式=二段圧縮一段膨張式冷凍装置

ロ 〇 低圧受液器には、冷媒液強制循環式冷凍装置の蒸発部に低圧冷媒液を送り込むための液だめとしての機能と蒸発器から戻った冷媒を気液分離する機能がある。また、運転状態が大きく変化しても冷媒液ポンプが安定した運転が続けられるように、十分な液量の保持と一定した液ポンプ吸込み揚程が確保できるようにする 暗記しましょう

ハ 〇 高圧受液器の容量は、修理時に装置内の冷媒充てん量の大部分を回収できる容量とし、回収される冷媒液は受液器の80%以内とする(20%は蒸気部分の為に残す)

二 〇 サイトグラスは冷媒液配管中に設置され、運転中に液菅でフラッシングがあると気泡となって現れるので冷媒の流れの状態を見ることができる。さらに、のぞき窓の内側に水分含有量により変色するモイスチャインジケータがあり、冷媒中の水分含有量が許容範囲にあるかどうかを指示色によって判断することができる

運転しながら冷媒をチャージして適正量を判断でき、フィルタドライヤの交換時期なども確認できます

正解 5

この問題は間違っているのより、あっている方を先に選びましょう
ロ、ハが〇で簡単なので消去法で5



問7 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、冷媒配管について正しいものはどれか

イ アンモニア冷凍装置において、-35℃の冷媒ガス用低温配管には、配管用炭素鋼鋼管(SGP)を一般的に使用する

ロ 吐出しガス配管は冷媒ガスとともに圧縮機から吐き出された油が冷媒ガスに確実に同伴されるように、一般的には、冷媒ガスの流速が横走り管で3、5m/s以上、立ち上がり管で6m/s以上となるとともに、冷媒ガスの弁の絞りや管の摩擦抵抗損失による圧力降下は0、02MPaを超えないように配管系を決める

ハ 圧縮機と凝縮器が同じ高さに設置されている場合は、圧縮機が停止しているときに油や管内で凝縮した冷媒液が圧縮機に逆流しないように、まず最初に圧縮機から立上がり管を設け、次に下がり勾配で凝縮器に配管する

二 冷媒配管は十分な強度をもった支持金具で固定しなければならない。横走り管の標準支持間隔は、菅の材質によらずに、管径でその値が定められている

1 イ、ロ 2 イ、ハ 3 ロ、ハ 4 ロ、二 5 ハ、二










解説

イ ✕ アンモニア冷凍装置において、配管用炭素鋼鋼管(SGP)は使用できない

配管用炭素鋼鋼管(SGP)は毒性の冷媒や、設計圧力1MPa、温度100℃を超える耐圧部分には使えない

ロ 〇 吐出しガス配管は冷媒ガスとともに圧縮機から吐き出された油が冷媒ガスに確実に同伴されるように、一般的には、冷媒ガスの流速が横走り管で3、5m/s以上、立ち上がり管で6m/s以上となるとともに、冷媒ガスの弁の絞りや管の摩擦抵抗損失による圧力降下は0、02MPaを超えないように配管系を決める 暗記しましょう

ハ 〇 圧縮機と凝縮器が同じ高さに設置されている場合は、圧縮機が停止しているときに油や管内で凝縮した冷媒液が圧縮機に逆流しないように、まず最初に圧縮機から立上がり管を設け、次に下がり勾配で凝縮器に配管する 暗記しましょう

二 ✕ 冷媒配管は十分な強度をもった支持金具で固定しなければならない。横走り管の標準支持間隔は、菅の材質によって違い銅管では鋼管より短くする

銅管は鋼管より弱いので支持間隔を短くしないといけない

正解 3

イが✕で簡単なので消去法で3、4、5の3択に絞れます
その後ロ、ハが〇で簡単なので3



問8 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、安全装置について正しいものはどれか


イ 圧縮機用安全弁の必要最小口径は、ピストン押しのけ量の平方根に正比例し、冷媒の種類には依存しない

ロ 溶栓は、圧力容器が表面から加熱されて昇温したときに所定の温度で溶融して容器内部の冷媒を放出するものであり、毒性ガス、可燃性ガスに用いてはならない

ハ 高圧遮断圧力スイッチの設定圧力は、安全弁の作動圧力と同じとし、安全弁の作動とともに高圧遮断圧力スイッチが作動し圧縮機を停止させる

二 低圧部の容器で、容器本体に付属する止め弁によって封鎖(液封)される構造になっているものは、安全弁、破裂板または圧力逃し装置を取り付ける。ただし破裂板は、可燃性ガス、毒性ガスには使用できない

1 イ、ロ 2 イ、ハ 3 ロ、ハ 4 ロ、二 5 ハ、二










解説

イ ✕ 圧縮機用安全弁の必要最小口径は、ピストン押しのけ量の平方根に正比例し、冷媒の種類にも依存する

圧縮機に取り付ける安全弁の口径はd1=c1√v1

c1は冷媒の種類、v1はピストン押しのけ量

ロ 〇 溶栓は、圧力容器が表面から加熱されて昇温したときに所定の温度で溶融して容器内部の冷媒を放出するものであり、毒性ガス、可燃性ガスに用いてはならない

他には溶栓は温度によって溶栓中央の金属が溶融するものであるから、圧縮機の吐出しガスで加熱される部分、あるいは、水冷凝縮器の冷却水で冷却される部分などに取り付けてはならない

ハ ✕ 高圧遮断圧力スイッチの設定圧力は、高圧部に取り付けられた安全弁の吹始め圧力の最低値以下の圧力であって、かつ高圧部の許容圧力以下に設定しなければならない 

二 〇 低圧部の容器で、容器本体に付属する止め弁によって封鎖(液封)される構造になっているものは、安全弁、破裂板または圧力逃し装置を取り付ける。ただし破裂板は、可燃性ガス、毒性ガスには使用できない 暗記しましょう

正解 4

イ、ハが✕で簡単なので消去法で4



問9 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、圧力試験について正しいものはどれか

イ 気密試験で使用するガスは、気密性能を容易に確認できるものであればよく、窒素、酸素、二酸化炭素のいずれも使用可能である

ロ 冷媒設備の気密の最終確認をするための真空試験は、微量な漏れでも判定可能であるが、漏れ箇所の特定はできない

ハ 圧力容器などの耐圧強度を確認するための耐圧試験は液圧で行う試験であり、空気、窒素などの気体を用いることはできない

二 圧縮機や容器など冷媒設備の配管以外の部分について、耐圧試験に代わり量産品に対して適用する強度試験がある。その試験圧力は、耐圧試験圧力より高い。

1 イ、ロ 2 イ、ハ 3 ロ、ハ 4 ロ、二 5 ハ、二









解説

イ ✕ 気密試験で使用するガスは、気密性能を容易に確認できることが必要で空気、窒素、二酸化炭素などを使用する

酸素は使用できません、アンモニアは二酸化炭素を使用しない事、フルオロカーボンは空気を使用しない事

ロ 〇 冷媒設備の気密の最終確認をするための真空試験は、微量な漏れでも判定可能であるが、漏れ箇所の特定はできない 暗記しましょう

ハ ✕ 圧力容器などの耐圧強度を確認するための耐圧試験は液圧で行う試験であるが、液圧で行うことが困難な場合は空気、窒素などの気体を用いることができる

二 〇 圧縮機や容器など冷媒設備の配管以外の部分について、耐圧試験に代わり量産品に対して適用する強度試験がある。その試験圧力は、耐圧試験圧力より高い。

試験圧力は、耐圧試験圧力の3倍以上で行う


正解 4

イ、ハが✕で簡単なので消去法で4




問10 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、冷凍装置の据付けおよび試運転について正しいものはどれか

イ 天井吊りユニットクーラは、ファンの回転による振動が起きやすい。また、かなりの質量があるので、吊りボルトは十分な太さにし、強固な鉄筋または鉄骨に溶接する

ロ フルオロカーボン冷媒は、一般に毒性は低いが、大気中で空気よりも重いため、床面付近に滞留しやすく、酸欠の危険がある

ハ アンモニア冷媒は、毒性ガスであり可燃性ガスであるが、強い刺激臭があるため、一般的なアンモニア冷凍装置には、漏えい検知警報設備を設ける必要はない

二 冷媒量が不足すると、蒸発圧力が低下し、圧縮機の吸込み蒸気の過熱度が小さくなる。さらに、吐出し圧力が低下し、吐出しガス温度が上昇するので、冷凍機油が劣化するおそれがある

1 イ、ロ 2 イ、二 3 ロ、ハ 4 ハ、二 5 イ、ロ、二









解説

イ 〇 天井吊りユニットクーラは、ファンの回転による振動が起きやすい。また、かなりの質量があるので、吊りボルトは十分な太さにし、強固な鉄筋または鉄骨に溶接する 暗記しましょう

ロ 〇 フルオロカーボン冷媒は、一般に毒性は低いが、大気中で空気よりも重いため、床面付近に滞留しやすく、酸欠の危険がある

酸素濃度18%以下で酸欠の危険があります

ハ ✕ アンモニア冷媒は、毒性ガスであり可燃性ガスであり、強い刺激臭もあって危険なので、一般的なアンモニア冷凍装置には、漏えい検知警報設備を設ける

二 ✕ 冷媒量が不足すると、蒸発圧力が低下し、圧縮機の吸込み蒸気の過熱度が大きくなる。さらに、吐出し圧力が低下し、吐出しガス温度が上昇するので、冷凍機油が劣化するおそれがある

正解 1

ハ、二が✕で簡単なので消去法で1

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まとめ

29年度の保安管理問題は、上級冷凍受験テキストを見なくても解ける素直な問題です。

自分も試験中に簡単だなと思いました。

3種を理解されている方なら問題なく受かる年だったと思います。

最後まで読んで頂いてありがとうございました。

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