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文檔簡介

1、CNG加氣站基礎(chǔ)知識一、燃料汽車燃料汽車介紹燃料汽車是以燃?xì)庾鳛槿剂希乔鍧嵞茉雌嚨囊环N。目前國內(nèi)以燃?xì)庾鳛閱我蝗剂系钠囍挥猩贁?shù)公交車。大部分是以汽油/燃?xì)鈨捎煤筒裼?燃?xì)怆p燃料汽車。燃料汽車的分類: 目前按照燃?xì)獾牟煌螒B(tài)和種類,燃?xì)馄囍饕譃槿N:壓縮天然氣汽車(CNGV),液化石油氣汽車(LPGV),液化天然氣汽車(LNGV)。按照燃料的數(shù)量,分為單燃料天然氣汽車和雙燃料天然氣汽車。CNG燃?xì)馄嚨奶攸c(diǎn)環(huán)保效益 現(xiàn)在汽車工業(yè)的迅速發(fā)展給社會帶來了巨大的財(cái)富,但是隨之而來的是嚴(yán)重的尾氣排放和噪聲污染,現(xiàn)在機(jī)動車廢氣污染已經(jīng)成為城市污染的主要污染源。據(jù)上海、北京等大城市的環(huán)保測試報告

2、分析:機(jī)動車尾氣污染已占城市污染量的40%60%?,F(xiàn)在使用的車用天然氣技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第三代,以電控噴射為特征,匹配閉路循環(huán)控制和專用三元催化凈化裝置,使汽車尾氣排放達(dá)到最環(huán)保的歐洲4號標(biāo)準(zhǔn),這是汽油車和液化石油氣車都無法比擬的。天然氣汽車是清潔能源汽車,尾氣中不含硫化物、粉塵微粒和鉛,一氧化碳降低80%,碳?xì)浠衔锝档?0%,氮氧化合物降低70%。因此,許多國家已經(jīng)將發(fā)展天然氣汽車作為減少大氣污染的重要手段。經(jīng)濟(jì)效益1、可降低汽車的運(yùn)行成本。0.9標(biāo)方的天然氣燃燒產(chǎn)生的熱量與1升汽油相同。目前天然氣的價格與汽油和柴油低得多,天然氣燃?xì)廛嚨娜剂腺M(fèi)將節(jié)省一大部分運(yùn)營成本。由于油氣之間的差價,改車費(fèi)

3、用成本會在5至8個月之內(nèi)收回。2、可節(jié)省維修費(fèi)用。發(fā)動機(jī)使用天然氣作為燃料,運(yùn)行平穩(wěn),噪聲低、不積炭,可節(jié)省運(yùn)行維修費(fèi)用。3、對機(jī)動車的潤滑油的稀釋作用小,燃燒性能好,不需要經(jīng)常更換潤滑油和火花塞,可延長發(fā)動機(jī)的使用壽命。安全性1、燃點(diǎn)高。天然氣的燃點(diǎn)在650度以上,比汽油的燃點(diǎn)427度高,所以與汽油相比不易點(diǎn)燃。2、密度低。天然氣與空氣的相對密度為0.48,泄漏氣體很快在空氣中散發(fā),很難形成遇火燃燒的濃度。3、辛烷值高??蛇_(dá)130,比目前做好的96號汽油的辛烷值高了許多,抗爆性能好。4、爆炸極限窄。天然氣的爆炸極限為5%-15%,在自然環(huán)境中,形成這一個條件很困難。5、壓縮天然氣釋放過程是一

4、個吸熱過程,當(dāng)壓縮天然氣從容器或者管路中泄出時,泄空周圍會迅速形成一個低溫區(qū),使天然氣燃燒困難。6、壓縮天然氣汽車所使用的部件比汽油車要求的高,國家現(xiàn)已頒布嚴(yán)格的天然氣汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。從加氣站的設(shè)計(jì)、設(shè)備的生產(chǎn)、調(diào)試等,每一個環(huán)節(jié)都形成了嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)上考慮嚴(yán)密的安全保障措施,安全系數(shù)的選用在1.54以上,還有其他的安全技術(shù)措施,保證設(shè)備設(shè)施在運(yùn)行過程的安全。缺點(diǎn)1、汽車的輸出功率略有下降。改裝的雙燃料汽車,因要兼顧油、氣兩種條件,對原來的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)不做任何改動,所以在使用燃?xì)鈺r,輸出功率一般都會有所下降,通常,要下降5%-15%。2、整車重量增加。3、續(xù)駛里程短。由于受車載氣瓶重量和容量

5、的限制,每次充裝天然氣的數(shù)量會受到限制,因此續(xù)駛里程較短,一般出租車一次充裝后可行駛的里程在200-250公里左右。車用CNG的基本性質(zhì)壓縮天然氣英文簡寫為CNG,是指天然氣經(jīng)過多級壓縮,將其壓力壓縮至較高值,一般在20MPa左右,CNG的儲存體積較常壓天然氣的大為減少,儲存至高壓容器內(nèi)。其特點(diǎn)為,工作壓力高,儲氣量大。但是壓縮設(shè)備投資較大,目前主要應(yīng)用在天然氣汽車加氣站中。項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)高位發(fā)熱量 MJ/m331.4總硫量 mg/m3200硫化氫 mg/m315二氧化碳 %3.0氧氣 %0.5水露點(diǎn)在汽車駕駛的特定地理區(qū)域中,在最高操作壓力下,水露點(diǎn)不應(yīng)該與-13,當(dāng)最低且低于-8 ,水露點(diǎn)比

6、最低氣溫低5 。加臭在天然氣泄漏到空氣中時,達(dá)到爆炸極限的20%,應(yīng)能嗅到。固體顆粒5um壓縮天然氣的技術(shù)指標(biāo)二、加氣站加氣站名詞解釋壓縮天然氣加氣站 automobile CNG filling station為燃?xì)馄噧馄砍溲b車用壓縮天然氣的專門場所。壓縮天然氣加氣子站 gas secondary filling station用車載儲氣瓶運(yùn)進(jìn)壓縮天然氣。為汽車進(jìn)行加氣作業(yè)的壓縮天然氣加氣站。常見的加氣站分類方法根據(jù)加氣站氣源情況分類: 1.母站 2.標(biāo)準(zhǔn)站 3.子站根據(jù)加氣站的儲氣量大小分類: 1.一級站 2.二級站 3.三級站母 站 母站建在天然氣高、中壓管網(wǎng)附近,從天然氣線管網(wǎng)直接

7、取氣,經(jīng)過調(diào)壓、脫硫、脫水、壓縮等工藝,向CNG拖車或直接給燃?xì)馄嚰託?。?yōu)點(diǎn):可以覆蓋較大供氣范圍,擴(kuò)大氣源輻射面積,為子站提供保證,減少現(xiàn)有氣源輸送半徑。有利于在管道氣源空白區(qū)域開拓市場。局限性:主要是地理位置及氣源條件的局限。即必須靠近中高壓管線,在中高壓管網(wǎng)上開口;或靠近氣田。綜合造價太高,除了專線費(fèi)用外,接駁費(fèi)是未定數(shù)。標(biāo) 準(zhǔn) 站 從城市天然氣管網(wǎng)直接取氣,為本站提供高壓的壓縮天然氣。流程與母站相似,就是沒有加氣柱,不許給拖車加氣,只能給燃?xì)廛囕v加氣。優(yōu)點(diǎn):運(yùn)行費(fèi)用最低,運(yùn)行最可靠。局限性:必須有城市管網(wǎng),而且管網(wǎng)的壓力必須有足夠的壓力和足夠的流量,滿足壓縮機(jī)開啟的工作條件。專線費(fèi)和

8、接駁費(fèi)視情況而定。如果城市管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)波動不定,則標(biāo)準(zhǔn)站的加氣能力將受到嚴(yán)重的影響,從而影響加氣站的正常運(yùn)行。子 站 子站是建在加氣站周圍沒有天然氣管線的地方,通過高壓氣體運(yùn)輸半掛車把壓縮天然氣從母站運(yùn)到子站,通過站內(nèi)配置的大壓縮機(jī)或者液壓柱塞泵等配套設(shè)備,將半掛車內(nèi)的氣體置換出來,通過加氣機(jī)完成給天然氣汽車加氣。優(yōu)點(diǎn):靈活機(jī)動,具有占地面積少,建設(shè)周期短、見效快的特點(diǎn)。最適合在選址征地困難下同加油站合建。局限性:綜合費(fèi)用高,氣源受運(yùn)距的影響限制。1.液壓式 液壓式天然氣汽車加氣子站是利用特殊性質(zhì)的液體,用高壓液壓泵(壓力不高于 22MPa)直接將液體注入液壓式天然氣汽車加氣子站拖車的儲氣鋼瓶

9、中,將鋼瓶內(nèi)的壓縮天然氣推出,再通過站內(nèi)的加氣機(jī)把高壓天然氣注入汽車的儲氣瓶內(nèi)達(dá)到給汽車加氣的目的 。2.機(jī)械式壓縮機(jī) 通過站內(nèi)的壓縮機(jī)將高壓氣體運(yùn)輸半掛車內(nèi)的儲存的CNG抽出來,通過站內(nèi)的加氣機(jī)把高壓天然氣注入汽車的儲氣瓶內(nèi)達(dá)到給汽車加氣的目的 。 目前青島市范圍的內(nèi)的CNG加氣站主要采用的是現(xiàn)在比較通用的液壓式。壓縮天然氣加氣站等級級別儲氣設(shè)備容積儲氣量一級站 12V16 3000Vn4000 二級站 6V12 1500Vn3000 三級站 6 1500 三、液壓式子站工藝流程液壓式天然氣子站液壓式天然氣子站工作原理: 液壓式天然氣汽車加氣子站是利用特殊性質(zhì)的液體,用高壓柱塞泵直接將介質(zhì)油

10、注入液壓式天然氣汽車加氣子站拖車的儲氣鋼瓶中,將鋼瓶內(nèi)的壓縮天然氣推出,再通過站內(nèi)的單線雙槍加氣機(jī)把高壓天然氣注入汽車的儲氣瓶內(nèi)達(dá)到給汽車加氣的目的 。液壓式天然氣子站組成部分液壓式天然氣子站撬體高壓氣體運(yùn)輸半掛車液壓式天然氣汽車加氣子站拖車頂升裝置 氣源設(shè)備 控制柜 加氣機(jī) 安瑞科系列系統(tǒng)的六大功能系統(tǒng):1、動力照明系統(tǒng);2、液壓系統(tǒng);3、氣動系統(tǒng);4、天然氣氣路系統(tǒng);5、自動控制系統(tǒng);6、燃?xì)鈭缶到y(tǒng)。液壓式天然氣子站撬體外部結(jié)構(gòu)液壓式天然氣子站撬體內(nèi)部結(jié)構(gòu)CNG高壓氣體運(yùn)輸半掛車氣源設(shè)備控制柜加氣機(jī)安瑞科子站操作流程首先啟動拖車頂升裝置,利用液壓系統(tǒng)將拖車框架頂升起仰角。為系統(tǒng)運(yùn)行做好準(zhǔn)

11、備工作。當(dāng)剛剛開始啟動設(shè)備或PLC控制系統(tǒng)監(jiān)測到液壓系統(tǒng)壓力低于設(shè)定值時,液壓泵開始工作,向CNG鋼瓶內(nèi)注入高壓液體介質(zhì);在液壓泵出口設(shè)壓力控制閥,并設(shè)壓力傳感器,壓力控制閥設(shè)定液體出口壓力控制范圍19.521.5Mpa。當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力達(dá)到高限22MPa(或用戶設(shè)定值)時,壓力控制閥停止向高壓系統(tǒng)供液,并通過旁通回路把泄壓液體回流到液體儲罐中;液壓泵經(jīng)一定時間的延時,如果系統(tǒng)壓力仍然不降,則液壓泵停止工作;當(dāng)系統(tǒng)壓力降至底限19.5MPa (或用戶設(shè)定值)時,液壓泵重新開始工作。子站設(shè)備在運(yùn)行時,由控制系統(tǒng)的PLC自動控制。系統(tǒng)中的所有自動閥門都由氣動執(zhí)行器驅(qū)動,而氣動執(zhí)行器的動作則由PLC控

12、制。當(dāng)加滿氣的拖車來到子站停到相應(yīng)的停車位置后,分別連接液體高壓管路、壓縮空氣控制管路、CNG高壓管路等,打開相應(yīng)的控制閥門,關(guān)閉放散閥門,檢查無誤后即可開啟增壓系統(tǒng),開始給加氣機(jī)供氣。當(dāng)系統(tǒng)開始工作時,首先第一個鋼瓶上的進(jìn)液閥門、出氣閥門打開,回液閥門仍處于關(guān)閉狀態(tài);在液壓泵的作用下,液體介質(zhì)開始注入第一個鋼瓶,同時高壓天然氣被推出鋼瓶;當(dāng)大約95%的天然氣被推出后,自動控制系統(tǒng)發(fā)出指令,關(guān)閉該鋼瓶的進(jìn)液閥門、出氣閥門,打開回液閥門,此時第一個鋼瓶內(nèi)的高壓介質(zhì)開始返回橇體內(nèi)的液體儲罐中。第一個鋼瓶回液開始后,經(jīng)延時8秒鐘(或用戶設(shè)定值),第二個鋼瓶的進(jìn)液閥門、出氣閥門打開(此時該鋼瓶回液閥門

13、處于關(guān)閉狀態(tài)),高壓液體開始注入,繼續(xù)加氣過程。當(dāng)?shù)谝粋€鋼瓶內(nèi)的液體介質(zhì)返回到液體儲罐后,自動控制系統(tǒng)發(fā)出指令,回液閥關(guān)閉。設(shè)備運(yùn)行時,由PLC程序控制實(shí)現(xiàn)8個鋼瓶依次順序工作。氣動執(zhí)行器根據(jù)PLC控制程序適時開啟和關(guān)閉各鋼瓶的進(jìn)出口閥門,順序轉(zhuǎn)換工作鋼瓶。當(dāng)前一輛拖車的天然氣卸完后,由人工調(diào)換快裝接頭到第二輛拖車(轉(zhuǎn)接時間在3-5分鐘左右),實(shí)現(xiàn)加氣站不間斷運(yùn)行。(在人工調(diào)換快裝接頭時須注意:先把注液軟管、高壓氣管、2個控制氣快裝接頭調(diào)換過去,留下回液軟管、回液閥門控制氣管,待第8個鋼瓶回液完畢后,立即把回液軟管、回液閥門控制氣管調(diào)換至第二輛車上。)四、加氣站運(yùn)行的安全問題1、充裝系統(tǒng)充裝系

14、統(tǒng)的主要設(shè)備是售氣機(jī),裝有可脫開裝置(拉斷閥)以及壓力-溫度補(bǔ)償系統(tǒng),充裝系統(tǒng)的安全性是可以得到保障的。但是,在售氣機(jī)的內(nèi)部,管件之間的連接較多,應(yīng)密切注意,避免因密封或者連接松動造成氣體泄漏;氣源含水量大造成的冰堵;氣體雜質(zhì)造成過濾裝置失效;電磁閥反應(yīng)不靈敏等現(xiàn)象。 解決措施:對加氣人員及司機(jī)進(jìn)行培訓(xùn)教育,使其熟悉加氣工作流程;加氣人員做好加氣機(jī)的日常維護(hù)工作,嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作,不違章操作。2、車載儲、供氣系統(tǒng) 車載儲、供氣系統(tǒng)包括儲氣瓶、加氣口、輸送管道、控制裝置等。鋼瓶使用有明確的質(zhì)檢指標(biāo),安全可靠。但是國內(nèi)曾經(jīng)出現(xiàn)因鋼瓶質(zhì)量問題引起的爆炸事故。 解決措施:改裝車輛的鋼瓶采用具有

15、國家專業(yè)資質(zhì)的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的鋼瓶,并參照國家關(guān)于車用氣瓶的檢驗(yàn)規(guī)定定期委托具有專業(yè)資質(zhì)的檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行定期檢測。定期對車輛的燃?xì)夤苈愤M(jìn)行測漏檢查和連接管件的緊固,定期到車輛維修廠進(jìn)行定期維護(hù)檢查。3、高壓管道、閥門等 壓縮天然氣高壓管道工作壓力達(dá)20Mpa,多以卡套連接。加氣站高壓閥門數(shù)量多,連接處多,漏點(diǎn)數(shù)量多。 解決措施:定期組織對各類連接處進(jìn)行測漏檢查和緊固,出現(xiàn)異常問題及時更換零部件。4、天然氣可燃?xì)怏w的安全性問題源于它在一定的范圍內(nèi)與空氣混合后會產(chǎn)生爆炸。天然氣的相對密度小于1,即其密度比空氣小,因此在空氣中極易向高空散逸,難以達(dá)到爆炸極限的下限;天然氣的爆炸極限下限比其他氣體高,上限

16、比其他氣體低,其爆炸極限范圍比所有可燃?xì)怏w??;天然氣的燃點(diǎn)高,要求著火的能量大。5、安全管理提高加氣站的職工的安全責(zé)任意識,規(guī)范安全行為。加強(qiáng)加氣站的職工的操作能力和應(yīng)急處理素質(zhì)。嚴(yán)格執(zhí)行安全管理制度和操作規(guī)程,不違章指揮、不違章操作。加強(qiáng)設(shè)備設(shè)施的維護(hù)保養(yǎng)管理。五、加氣站安全事故案例2008年3月15日17時15分,在昌吉市烏伊東路東方環(huán)宇加氣站里,一輛正在加氣的桑塔納轎車因后備廂內(nèi)的氣瓶發(fā)生爆炸,造成兩人死亡,一人受傷。 經(jīng)有關(guān)部門初步調(diào)查,爆炸車輛是阜康市一家商運(yùn)公司的車輛,確定爆炸是使用的舊鋼瓶存在質(zhì)量問題所致。 2009年11越21日19時45分,一輛夏利轎車在新疆烏魯木齊天山區(qū)賽馬

17、場十七戶宏大加油加氣站2號加氣位加氣時發(fā)生爆炸事故 ,該加油加氣站工作人員在給一輛新Q號牌白色夏利車加氣時,該車氣罐突然發(fā)生爆炸,造成車輛報廢,加氣站頂部被炸2個洞,該工作人員臉部受輕傷,爆炸后駕駛員逃離現(xiàn)場,事故未造成火災(zāi)。 經(jīng)查,駕駛員花了50元錢購買了一個家庭用的液化氣罐,用4天時間改裝到夏利車上。車改裝完后加過兩二次氣,第三次在賽馬場宏大加油加氣站加氣時發(fā)生爆炸。 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)在加氣站日常管理的過程中,不僅要加強(qiáng)加氣站自身設(shè)備、人員的管理,同時還要加強(qiáng)對燃?xì)廛囕v的壓力容器以及相關(guān)設(shè)備設(shè)施的管理。六、加氣站的運(yùn)行與維護(hù)試運(yùn)行安全預(yù)案 (1)參加投產(chǎn)人員及投產(chǎn)現(xiàn)場其他工作人員嚴(yán)禁帶火種入場,一

18、律按規(guī)定穿戴統(tǒng)一的勞動保護(hù)工裝上崗,胸前佩帶進(jìn)站許可證。(2)投產(chǎn)現(xiàn)場不得進(jìn)行動火作業(yè),特殊情況必須動火須經(jīng)安全主管部門辦理有關(guān)手續(xù)后方可進(jìn)行。(3)現(xiàn)場嚴(yán)禁堆放易燃易爆物品,并清除全部施工遺留物、垃圾、油污,做到工完、料凈、場地清。(4)各類車輛必須在指定地點(diǎn)停放,不得進(jìn)入投產(chǎn)現(xiàn)場。(5)投產(chǎn)期間采訪人員嚴(yán)禁使用閃光燈、新聞燈,與投產(chǎn)無關(guān)人員謝絕入場。(6)防靜電、防雷擊、接地裝置進(jìn)行100%檢查測試,符合要求。(7)按照設(shè)計(jì)要求配備足夠有效的防火、防爆滅火器材并按規(guī)定就位,消防冷卻系統(tǒng)運(yùn)行可靠。參加投產(chǎn)人員能熟練使用消防器材和消防設(shè)施,懂得安全知識。(8)所有操作器械必須防爆。(9)對所有

19、動、靜密封點(diǎn)進(jìn)行檢查,投產(chǎn)區(qū)域不漏油、不漏水、不漏氣。(10)操作人員經(jīng)嚴(yán)格考核后持證上崗。(11)由安全人員巡回檢查,投產(chǎn)工作人員持通行證,操作人員戴上崗證進(jìn)入投產(chǎn)現(xiàn)場,其他閑雜人員不得進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)大門。七、試運(yùn)行前的準(zhǔn)備工作(1)操作、維護(hù)人員的配備和技術(shù)培訓(xùn) (2)工具及消防滅火器材的準(zhǔn)備與就位 (3)壓力表、溫度表及安全閥的調(diào)校 (4)可燃?xì)怏w報警儀的調(diào)試 (5)調(diào)壓閥等設(shè)備的調(diào)整 (6)設(shè)備工藝管線電器儀表的檢查 (7)工藝管線焊縫檢查、吹掃、試壓及嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn) (8)天然氣深度脫水裝置的嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)、分子篩的裝填、再生系統(tǒng)的調(diào)試 (9)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備單機(jī)試運(yùn) (10)工藝管線置換 (11)報表

20、、運(yùn)行記錄的準(zhǔn)備 八、加氣站安全注意事項(xiàng)一般安全注意事項(xiàng) 1.操作、維護(hù)人員應(yīng)了解緊急情況處理程序和緊急求援電話,應(yīng)知道滅火器的位置并能夠正確熟練的使用。應(yīng)知道相關(guān)設(shè)備的緊急切斷按鈕或者開關(guān)的位置并熟練操作。必須通過所有設(shè)備安全操作方面的培訓(xùn),按照相應(yīng)的操作和安全規(guī)程進(jìn)行操作。 2.在加氣站內(nèi)嚴(yán)禁吸煙、明火和非防爆燈光。 3.電氣安裝及防護(hù)必須符合國家相關(guān)規(guī)范及有關(guān)地方法規(guī)的要求;不得調(diào)整、拆除任何安全保護(hù)裝置。運(yùn)行設(shè)備前應(yīng)檢查旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件的外殼防護(hù)設(shè)施是否已安裝到位,否則不要運(yùn)行設(shè)備。 4.加氣站所用的管件和其他部件必須滿足工作壓力的使用要求,如有必要,必須經(jīng)過壓力實(shí)驗(yàn)和安裝安全保護(hù)裝置。維

21、護(hù)操作安全注意事項(xiàng)1.必須對壓縮機(jī)進(jìn)行定期得強(qiáng)制性維護(hù)保養(yǎng),以使其處于完好狀態(tài),應(yīng)按照設(shè)備技術(shù)要求對壓縮機(jī)的各系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查。壓縮機(jī)等設(shè)備只能按照設(shè)備特定的操作規(guī)程進(jìn)行操作并做好設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)記錄和維護(hù)保養(yǎng)記錄;如果壓縮機(jī)油壓在壓縮機(jī)氣動時沒有壓力顯示,要立即停止運(yùn)行設(shè)備。2.在啟動壓縮機(jī)之前,應(yīng)確保沒有人在壓縮機(jī)組的任何位置進(jìn)行監(jiān)測和修理。3.進(jìn)行天然氣的壓縮操作必須特別的小心,應(yīng)嚴(yán)格遵守所有與壓縮機(jī)使用的有關(guān)規(guī)定;安全閥排放的氣體必須經(jīng)過管線安全的輸送到遠(yuǎn)離工作區(qū)域的地方;在壓縮濕天然氣時,會產(chǎn)生大量的凝結(jié)液。應(yīng)避免汽缸過度冷卻,以防止在汽缸壁形成凝結(jié)液或者液擊現(xiàn)場的發(fā)生。4.壓力容器和安全設(shè)備的所有修理操作都必須按照相應(yīng)的規(guī)范操作進(jìn)行,

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