API Standard 682 ISO 21049

API Standard 682 ISO 21049 Tercera Edición, Septiembre 2004

John Crane Colombia S.A. H. Tona Noviembre 2011

Estándar API 610

• Especificaciones para Bombas Centrífugas de Servicios Generales de Refinerías.

Estándar API 682

• Especificaciones para Sistemas de Sellado en Bombas Centrífugas y Rotativas.

H. Tona Noviembre 2011

Evolucion de API para Sellos


Integrantes de API 682

1ª Edición

Sólo miembros de refinerías

3ª Edición

Jefe Joe Thorp

Por John Crane

4ª Edición


Presidente Rick Eickhoff, ExxonMobil

3 miembros 1a edición

Representantes Plantas Quimicas

Gordon Buck

Por John Crane

Incluidos comites PIP

Chris Fone (ESA)

Representantes Europeos

Peter Bowden

Gordon Buck Peter Bowden

API 682 3ª Edición ESPECIFICACIONES


API 682 3ª Edición CATEGORIAS DE SELLOS


Rangos de Operacion Categorias 600

41 bar g

Sellos Cat. 2 y 3

34.5 bar g

500

psig

400

Limites API 682 1a edicion

20 bar g

300 200

Sellos Cat. 1

100 0 -100

0

100

200

300

400 °F


500

260 C

600

700

800

400 C

Alcance Categorias Categoria 1 Bombas de Industria Quimica y Petroquimica Sellos de proceso disenados para ANSI y cajas amplias segun ISO.

Categoria 2

API 682 3ª Edición

Categoria 3

Bombas API de Industria de Petroleo y Gas.

Bombas API de Industria de Petroleo y Gas.

Servicios definidos previamente como Aplicaciones API-610.

Sellos Premium la mas alta especificacion de API 682.

Pruebas de Calificacion como Cat. III

Requiere reportes completos de pruebas de calificacion.


API 682 3ª Edición TIPOS DE SELLOS


SELLOS MECÁNICOS BALANCEADOS Y CARTUCHOS

Tipos de Sellos

Tipo A


Tipos de Sellos

Tipo B


Tipos de Sellos

Tipo C


API 682 3ª Edición TIPOS DE SELLADO


API 682 3ª Edición TIPOS DE ARREGLOS


Tipos de Arreglo Arreglo Sencillo


Tipos de Arreglo Arreglo Dual No Presurizado


Tipos de Arreglo Arreglo Dual Presurizado


API 682 3ª Edición ORIENTACIONES


Orientaciones 7.3.4.2.1 – El arreglo 3 estándar es de configuración “face-to-back”.


Orientaciones 7.3.4.2.2 – Si se especifica, configuraciones “face-to-face” o “back-to-back” pueden ser provistas.

Face to Face H. Tona Noviembre 2011

Back to Back

Diseño


Diseño 6.1.1.1 – Sellos Cartucho 6.1.1.4 – Espaciadores robustos para evitar daños durante el Ensamble o desensamble.

Espaciadores


Requerimientos para Caja de Sellado 6.1.2.6 Holgura mínima entre Sello y Caja 3 mm (1/8 in)

Mín 1/8”


Requerimientos para Caja de Sellado 6.1.2.7 Cuatro tornillos como mínimo deben ser usados. Mínimo 4


Requerimientos para Caja de Sellado 6.1.2.13 Perpendicularidad con eje max 0,5 µm/mm (0,000 5 in/in) Máximo 0,0005” (TIR)


Requerimientos para el diseño de Bridas 6.1.2.6 – Holguras radiales: Componentes rotativos vs. estacionarios = 0.125” mínimo

Mín 1/8”


Requerimientos para el diseño de Bridas 6.1.2.6 – Holguras radiales: Anillo de bombeo y “bore” = 1/16” mínimo (8.6.2.3)

Mín 1/16”


Requerimientos para el diseño de Bridas 6.1.2.6 – Holguras radiales: “OD” sello contenedor y buje = 0.060” mínimo

Mín 1/16”


Requerimientos para el diseño de Bridas 6.1.2.8a – Las bridas deben tener agujeros para tornillos, no ranuras. Las bridas para bombas de carcaza partida son una excepción.

Agujeros No ranuras


Requerimientos para el diseño de Bridas 6.1.2.8a – Las bridas deben tener agujeros para tornillos, no ranuras. Las bridas para bombas de carcaza partida son una excepción. Ranuras Verticales

Ranuras Radiales

Permitido

No permitido


Requerimientos para el diseño de Bridas 6.1.2.8b – Ajuste de fijación en pestaña de centramiento= 0.005” TIR.

Ajuste + 0.005”diametral


Requerimientos para el diseño de Bridas 6.1.2.8c – Hombro del asiento de min 3mm (1/8”) de espesor

Mín 1/8”


Requerimientos para el diseño de Bridas 6.2.1.2.1 Si es especificado o requerido por 6.1.2.14, multipuerto o flush distribuido debe ser provisto para arreglos 1 & 2 con sellos rotativos.

Flush Distribuido H. Tona Noviembre 2011

Multipuerto

Requerimientos para el diseño de Bridas 6.1.2.21 – Conductos perforados deben ser de 0.187” mínimo.

Mín 0.187”


Requerimientos para el diseño de Bridas 6.1.2.20 – Bridas para sellos húmedos deben ser auto venteadas. 7.2.4.2 & 7.3.4.3 – Salida tangencial de la barrera

Auto venteo Salida

Entrada


Requerimientos para el diseño de Bridas 6.2.1.2.2 – Empaque confinado (O-ring o espirometálico) debe ser usado entre la brida y la cámara de sellado con contacto metal-metal en esta área.


Requerimientos para el diseño de Bridas 7.1.2.1 & 7.1.2.2 (Arreglo 1) – Las bridas deben tener buje de restricción; Categoría 1 – Buje fijo de carbón - estándar. Si se especifica use buje flotante de carbón. Categoría 2 – Buje fijo de metal anti-chispa, standard. Opción buje flotante o segmentado de carbón. Categoría 3 – Buje flotante de carbón - standard. Opción buje segmentado.

Buje Flotante


Buje Segmentado

Requerimientos para el diseño de Bridas 6.1.2.22 – Holgura de Bujes Fijos: • ≤ 2.0” = 0.025” máximo • Cada pulgada adicional (o fracción de pulgada); adiciones 0.005”

Max 0.025” diametral


Requerimientos para el diseño de Bridas 6.1.2.23 – Holgura de bujes flotantes de carbón: • ≤ 2.0” = 0.007” máximo • > 2.0 ≤ 3.0” = 0.009” máximo • > 3.0 ≤ 4.75” = 0.011” máximo

Max 0.007” diametral


Holguras en asientos 4ª edición Mínima holgura diametral 1 mm para ejes <= 60 mm de diámetro 2 mm para ejes mayores


Holguras en asientos John Crane Holgura nominal tradicional ~ 1/16 pulgada (1.5 mm) diametral Pudiera ser menor debido a la tolerancia de fabricación

Será 2mm (0.079”) para productos API 682 4a edición

Incluye tolerancia de fabricación En el desarrollo de nuevos asientos En algunos casos socavar camisas En algunos casos aumentar el tamaño del sello

Se recomienda estrictamente 2mm para todos los sellos sean API o no Debe ser asegurado en el proceso de diseño


Requerimientos en anillos de bombeo – 4a Edición Mínima holgura diametral 1 mm para ejes <= 60 mm de diámetro 2 mm para ejes mayores


Requerimientos para el diseño de Camisas 6.1.3.3 – Hombro tope para cabezal de sello. 2609/3609 usan ranura tope. 6.1.3.7 – Espesor mínimo de 0.100” • Diámetros de eje < 2.250” = 0.100” de espesor mínimo • Diámetros de eje de 2.250 a 3.250” = 0.150” de espesor mínimo • Diámetro de eje > 3.250” = 0.200” de espesor mínimo

6.1.3.10 – Tornillos de Collar no deben traspasar la camisa a menos que tenga desahogo. Recubrimiento opcional

Localización del hombro 0.100” min (2.5 mm)

Ver tabla 3 0.100 to 0.200” (2.5 to 5.00 mm) O-ring en lado proceso


Alivio

Alivio

Conexiones en Bridas y cajas a Todos son NPT b C one xiones re queridas cuando throttle bushing es provisto c C one xión 3/8 NPT cuando no hay e spacio para 1/2 NPT d 1/2 NPT para eje s < 63,5 m m (2,5 pulg.), 3/4 NPT para m ayores e cone x ión 1/4 NPT cuando no hay e spacio para 3/8 NPT f cone x ión tangencial pre fe rida para la salida g W S = C one xión e s provista sólo cuando e s e spe cificado e l apropiado plan


Conexiones en Bridas y cajas F (Flush)

V (Venteo) Q (Quench)


Conexiones en Bridas y cajas LBO (Liquid Buffer Out)

LBI (Liquid Buffer In) H. Tona Noviembre 2011

Conexiones en Bridas y cajas


API 682 3ª Edicion Linea de Productos John Crane Categoria 1 Tipo A Arreglo 1

5610Q-1

Tipo B

Tipo C

Descripcion

5615Q-1

N/A

Contacto liquido

Arreglo 2

5620P-1

5625P-1

N/A

Dual liquido de barrera

Arreglo 2

5620D-1

Engineered ECS

N/A

Contacto seco contenedor secundario

Arreglo 3

5620P-1

5625P-1

Arreglo 3

2800

2800MB

Buje de Carbon estandar en sellos sencillos Opcional sello interno estacionario H. Tona Noviembre 2011

N/A N/A

Liquido de barrera face-to-back Gas de barrera (0-300 psig)

API 682 3ª Edicion Linea de Productos John Crane Categoria 2 Arreglo 1

Arreglo 2 Arreglo 2 Arreglo 2 Arreglo 3 Arreglo 3 Arreglo 3

Tipo A

Tipo B

Tipo C

1648-2

1670-2

1604-2

2648-2

2670-2

2609-2

Descripcion Sencillo contacto liquido opcion RREL Liquido de barrera Contacto seco contenedor secundario

2648-2C

2670-2C

2609-2C

2648-2N

2670-2N

2609-2N

No-contacto contenedor secundario

3609-2

Liquido de barrera

3648-2 2800 2800HP

3670-2 2800MB N/A

N/A

Gas de barrera (0-300 psig)

N/A

Gas de barrera (300 – 600 psig)

Buje de bronce estandar en sellos sencillos. H. Tona Noviembre 2011

API 682 3ª Edicion Linea de Productos John Crane Categoria 3 Tipo A

Tipo B

Tipo C

Descripcion

1648-3

1670-3

1604-3

Sencillo contacto liquido Opcion RREL

Arreglo 2

2648-3

2670-3

2609-3

Arrangement Arreglo 2 1

2648-3C

2670-3C

2609-3C

Arreglo 2

2648-3N

2670-3N

2609-3N

No-contacto contenedor secundario

Arreglo 3

3648-3

3609-3

Liquido de barrera

Arreglo 1

Arreglo 3

2800

Arreglo 3

2800HP


3670-3

Liquido de barrera Contacto seco contenedor secundario

2800MB

N/A

Gas de barrera (0-300 psig)

N/A

N/A

Gas de barrera (300 – 600 psig)

Material para Caras Sellos múltiples todas las categorías: Tipo 2800: Anillo Primario: P99 (8261) Asiento: D81 (1903) Tipo 2800HP: Anillo Primario: P99 (8261) Asiento: D81 (1903) Tipo 2800MB: (Sin Calificar por ahora) ECS: Anillo Primario: P15 (7250) Asiento: D81 (1903) Tipo S48SC: Anillo Primario: P173 (8276) Asiento: D81 (1903) Tipo 28SC: Anillo Primario: P147 (8270) Asiento: O15 (9205)


Material para Caras CATEGORÍA 1: Tipo 5610/5620: Anillo Primario: F55 (9055) {en stock} P200 (8250) P147 (8270) {Alt.}; P147 (8270) {Alt: Diseño RS} Asiento: 058 (9221) D86 (1908) Tipo 5615/5625: Anillo Primario: P87 (8225) Asiento: O58 (9221) D86 (1908) Tipo 5620D: Anillo Primario: P15 (7250) Asiento: O58 (9221) D86 (1908)


Material para Caras CATEGORÍA 2 / 3: 1648 / 2648 / 3648: Anillo Primario: F48 (9048) P147 (8270); P15 (7250) – Grupo de Fluidos No-Hidrocarburo Asiento: D81(1903) 1670 / 2670 / 3670: (2670 / 3670 Sin calificar por ahora) Anillo Primario: P87 (8225) Asiento: D81 (1903) 1604: Anillo Primario: P190 (8016); P194 (7273); D55 (8792) Asiento: D81 (1903) 2609 / 3609 HTL: Anillo Primario (Interno): P190 (8016); P194 (7273); D55 (8792) Anillo Primario (Externo): P190 (8016); P194 (7273) Asiento: D81 (1903) 2609 / 3609 HTC: Anillo Primario (Interno): D107 (1883) Anillo Primario (Externo): P190 (8016); P194 (7273); D107 (1883) Asiento: D81 (1903) H. Tona Noviembre 2011

Material para Caras

Para el resto de servicios: (1) Tungsten Carbide Primary/ Mating Rings: O15 Note: For the above material: (1) The combination of WC vs SiC was qualified for metal bellows seals in high temperature Mineral Oil using the above noted materials. This vendor is not the current vendor of choice. They are no current plans to qualify a combination of Carbon vs WC, or WC vs SiC, or SiC vs WC for other seal types in other fluid groups at this time. Using the family designation “O15” is the best choice for cost and availability and the material supplied would most likely come from the vendor that we would eventually qualify if required. Customer specific testing can be done, but at a rather high cost. D65 (8704) is the non-API preferred material at this time.


Material para Caras A dditional Material Notes: A) It is recommended to take exception to the A PI 682 / ISO 21049 requirement for qualified material for Cat. 1 seals as the re is a low re quirement for the use of these seals and the m aterials are stocked as family grades. For e xample on Type5610/5620 seals the m aterials tested and qualified we re P200 (8250) and D86 (1908J), but the standard components are stock e d as F55 and O58. The m aterials in the family, both carbon and silicon carbide have undergone rigorous qualification testing unde r the John C rane qualification requirements to be included into a m aterial family. B) Materials for Cat. 2 & 3 seals that are not qualified pairs 1) The face material pair is not specified by the customer on the data sheet and the material pair is; Hard vs Hard faces are re quire d for the application O R a non-qualified carbon vs Hard face is re quired due to the corrosive nature of the application. In the se cases Family Grades shall be specified. Add a note: “The materials supplied are not qualification tested, but are re quired to satisfy the requirements for the specified operating conditions.” 2) The material of the mating ring is not the standard default m aterial (i.e. D81) due to the nature of the fluid being sealed (i.e. acid or caustic will attack re action bonded SiC). The qualified carbon grade should still be specified or default to 2a above. The m ating ring m aterial should be a Family Grade. Add a note: “An alpha sintered silicon carbide mating ring is supplied due to the nature of the fluid being sealed.” 3) The customer (Purchaser / End User) specified the materials to be used on the data sheet. Family Grades shall be used unless a spe cific grade is noted for one or both faces (i.e. Graphite Sic – D107). Add a note: “Mate rials supplied are customer specified.” C ) Non – Qualification Tested Configurations 1) C onfiguration was specified by the customer on the data sheet (i.e. Type A, C ategory 3, Configuration 3CW-BB). Se al Type would still be 3648-3, etc. Add a note: “Se al configuration is customer specified.” 2) C onfiguration was specified by John C rane in the quote and noted to be an exception as not qualified. Se al Type would still be 3648-3, e tc. Add a note: “The seal configuration has not been qualification tested, but is re quire d to satisfy the re quirements for the specified operating conditions.” P.S.: Always look at the Qualification Forms on the Engineering website for updates


Material para Caras


Material para Caras Códigos de Materiales John Crane que reúnen las calificaciones API 682 Material Numero de Parte Código Sufijo Descripción 1 . . . . . . . . . .0550 . . . . . . . . . . . .Acero Inoxidable316 B 93 . . . . . . . .9505 . . . . . . . . . . . .Nitrilo D 55 . . . . . . . .8792 . . . . . . . . . . . .Carburo de Tungsteno D 81 . . . . . . . .1903 . . . . . . . . . . . .Carburo de Silicio - Reaction Bonded D 86 . . . . . . . .1908 . . . . . . . . . . . .Carburo de Silicio - Alpha Sintered P 15 . . . . . . . .7250 . . . . . . . . . . . .Carbón - Especifico P 147 . . . . . . .8270 . . . . . . . . . . . .Carbón Especifico X . . . . . . . . . .9549 . . . . . . . . . . . .Fluoroelastomero X 14 . . . . . . . .3769 . . . . . . . . . . . .Perfluoroelastomero X 15 . . . . . . . .3767 . . . . . . . . . . . .Perfluoroelastomero


Material (API 682 B.5)


Categoria 1 Tipo de Sello 5610Q-1 Tipo A Arreglo 1


Materiales Categoria 1 Anillo Primario Carbon con Resina - estándar Carburo Tungsteno - opcional

Resorte Hastelloy™ C

Sellantes Secundarios Fluoroelastomeros


Asiento Carburo Silicio Alfa Sinterizado

Partes Metalicas 316 SS

Categoria 1 Tipo de Sello 5620P-1

Anillo de bombeo

Tipo A Arreglo 2

Balanceado a presion de reversa Sello interior estacionario opcional H. Tona Noviembre 2011

Categoria 1 Tipo de Sello 5620D-1

Sello contenedor secundario

Tipo A Arreglo 2

Carburo de Silicio Alfa-sinterizado Sello interior estacionario opcional H. Tona Noviembre 2011

Categoria 1 Tipo de Sello 5615Q-1

Fuelle metalico soldado Sealol Aleacion C-276

Tipo B Arreglo 1

Buje fijo de carbon

Sello interior estacionario opcional H. Tona Noviembre 2011

Categoria 1 Tipo de Sello 5625P-1 Tipo B

Sello Dual tiene entrada radial y salida tangencial del fluido de barrera

Arreglo 2

Carburo Silicio Alfa-sinterizado Sello interior estacionario opcional H. Tona Noviembre 2011

Anillo de bombeo

Categoria 2 Tipo de Sello 1648-2 Tipo A Arreglo 1

Flush Distribuido

Espaciadores de Fijación

Buje Fijo Carbón


Materiales Categoria 2 Sellantes Secundarios Fluoroelastómero

Partes Metálicas 316 SS

Resortes Hastelloy™ C

Buje Fijo Carbón

Anillo Primario Carbón con antimonio - standard Carburo de Tugnsteno - optional


Asiento Carburo de Silicio Reaction bonded

Categoria 2 Tipo de Sello 2648-2 Tipo A Arreglo 2

BOMBAS P-3101 A/B. Plan 13/52 P-3102 A/B. Plan 11/52 H. Tona Noviembre 2011

Categoría 2 Tipo de Sello 1670-2 Tipo B Arreglo 1


Categoría 2 Tipo de Sello 2670-2 Tipo B, Arreglo 2 3670-2 Tipo B, Arreglo 3


Anillo de Bombeo Axial

Categoría 2 Tipo de Sello 1604-2 Tipo C, Arreglo 1






Materiales Sello Tipo C Fuelle Estacionario Inconel

Buje Fijo Carbón

Sellantes Secundarios Grafito H. Tona Noviembre 2011

Categoría 2 Tipo de Sello 2609-2 Tipo C Arreglo 2 3609-2 Tipo C Arreglo 3

BOMBAS VRP 9 A/B. Plan 54 H. Tona Noviembre 2011

Categoría 3 Tipo de Sello 1648-3 Tipo A Arreglo 1

Flush Distribuído Buje Segmentado


Materiales Categoría 3 Partes Metálicas 316 SS

Sellantes Secundarios Fluoroelastomeros

Resortes Hastelloy™ C BujeSegmentado Carbón

Anillo Primario Carbón con Antimonio – standard Carburo de Tungsteno - opcional


Asiento Carburo de Silicio Reaction bonded

Recubrimiento Endurecido Opcional

Categoría 2 y 3 Sello Contenedor Secundario 2648-2C

Buje de Aislamiento

Tipo A Arreglo 2

Tipo 48SC H. Tona Noviembre 2011

Category 2 & 3 Secondary Containment Seals 2670-2C Type B, Arrangement 2

Isolation Bushing

Low-temperature Type 670 seal head H. Tona Noviembre 2011

ECS™ Low-Temperature

Category 2 & 3 Secondary Containment Seals 2609-2C, Type C, Arrangement 2

Isolation Bushing High-Temperature ECS™

High-temperature Type 609 H. Tona Noviembre 2011

Category 2 & 3 Non-contacting Secondary Containment Seals 2648-2N Type A, Arrangement 2

Isolation Bushing

28LD Type 48LP


Category 3 Seal Types 1648-3 Type A, Arrangement 1 Distributed flush

Segmented bushing

Provided with appropriate documentation in accordance with the API 682 Specification H. Tona Noviembre 2011

Sleeve hard coating (optional)

Category 3 Seal Types 1648-3 Type A, Arrangement 1

316 SS Metal parts

Fluoroelastomer secondary seals

Hastelloy™ C Springs

Bushing retained by bolted follower plate

Distributed flush

Segmented throttle bushing standard

Primary Face Carbon - standard Tungsten Carbide - optional H. Tona Noviembre 2011

Reaction bonded Silicon Carbide Mating Ring

Sleeve hard coating (optional on API 682 seals)

Category 3 Seal Types 1670-3 Type B Arrangement 1

• Provided with appropriate documentation in accordance with the API 682 Specification • Distributed flush standard • Segmented bushing standard • Sleeve hard coating optional H. Tona Noviembre 2011

Category 1, 2, & 3 Non-contacting Gas-lubricated Seals 2800 Type A, Arrangement 3

Dual mating ring design meets API 682 design specifications

0 to 300 psig / 21 bar g H. Tona Noviembre 2011

Patented spiral groove

Category 1, 2, & 3 Non-contacting Gas-lubricated Seals 2800HP Type A, Arrangement 3

Dual mating ring design conforms to API 682 design requirements 300 psig / 21 bar g to 600 psig / 41 bar g H. Tona Noviembre 2011

Category 1, 2, & 3 Non-contacting Gas-lubricated Seals 2800MB Type B, Arrangement 3

Patented spiral groove

Dual mating ring design conforms to API 682 design requirements 0 to 230 psig / 16 bar g H. Tona Noviembre 2011

Sealol edgeedge-welded metal bellows

Type 2800 Dry Running Gas Seal NITROGEN INJECTION 30 PSIG ABOVE MAXIMUM SEAL CHAMBER PRESSURE

PROCESS SIDE INBOARD

Clockwise Shaft Rotation H. Tona Noviembre 2011

ATMOSPHERE OUTBOARD

Counter-Clockwise CounterShaft Rotation

John Crane Seal Support Systems Gas Seal Control Panels

Types • Single

Outlet • Multiple Outlet • Low Pressure • Medium Pressure • High Pressure • Pressure Boosters • Pressure Tracking


Pruebas de Calificación 10.3.1.2.1 Los sellos deben ser probados en un

apropiado “test rig” por el fabricante del sello de acuerdo a 10.3.1.2.2 to 10.3.1.2.12 and 10.3.1.3.

10.3.1.2.6 Consiste de tres fases

a) Fase dinámica a temperatura, presión y velocidad constante b) Fase estática a las mismas temperatura , presión y velocidad que la dinámica c) Fase cíclica variando temperaturas y presiones H. Tona Noviembre 2011

Prueba con aire 4ª Edición El propósito es asegurar el ensamble adecuado Condiciones de la prueba

1,7 bar (25 psig) 3,5 md (5 minutos) Pérdida permitida 0,14 bar (2 psi) Máximo volumen 28 litros (1 pie cúbico) Probar cada sección del sello independientemente

Algunos usuarios querían una prueba más estricta Prueba anterior mantenida Nuevos estándares JC del IS-145 al IS-150


Códificación

Plan API

arreglo

C1 A1 A 11 categoría


tipo

Códificación EJEMPLO 1

C1A1A11 C1 = Categoría 1, A1= Arreglo 1 (Sello Sencillo), A = Tipo A (Sello de Empuje), 11= Plan API 11.


Códificación EJEMPLO 2

C3A2C1152 C3 = Categoría 3 A2 = Arreglo 2 (no presurizado) C = Tipo C (fuelle metálico estacionario) 11 52 = Plan 11 y Plan 52.


API 682 3ª Edición NUEVOS PLANES API


Nuevos Planes API PLAN 53

Plan 53B

Plan 53A

Plan 53C H. Tona Noviembre 2011







Nuevos Planes API PLANES PARA GASES


Plan 72

Plan 74

Plan 75

Plan 76

API 682

Questions & Answers


API Standard 682 ISO 21049

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