基于FDS模拟的建筑物火灾损失量化方法研究

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基于FDS的LNG储备站火灾安全分析

基于FDS的LNG储备站火灾安全分析

基于FDS的LNG储备站火灾安全分析随着液化天然气(LNG)在能源领域的广泛应用,LNG储备站的火灾安全问题备受关注。

为了有效预防和应对火灾事故,基于火灾动力学仿真软件(Fire Dynamics Simulator,FDS)的LNG 储备站火灾安全分析成为一种常用的研究方法。

首先,在分析之前,需要对LNG储备站的火灾特性和安全措施有所了解。

LNG是一种低温液化气体,具有高燃烧热和易燃性。

在LNG储备站中,LNG储罐是火灾风险的主要来源,而其他设施如泄漏防护系统、灭火系统等则是防范火灾的重要措施。

其次,通过FDS软件模拟LNG储备站火灾场景,可以对火灾发展过程进行仿真分析。

FDS能够模拟火灾的传播、燃烧和烟气扩散等过程,从而预测火灾扩散的速度和范围。

通过设置不同的参数和条件,可以模拟不同的火灾情景,评估火灾对LNG储备站造成的潜在危害。

然后,在火灾分析中,需要考虑各种可能的火灾源和火灾扩散路径。

常见的火灾源包括泄漏、点火源等,而火灾扩散路径则包括通风系统、管道设施等。

通过对这些因素进行综合分析,可以找出潜在的火灾风险点,并制定相应的防范措施。

最后,基于FDS的LNG储备站火灾安全分析还可以评估不同的灭火方案和应急预案。

灭火方案通常包括自动灭火系统、手动灭火设备等,而应急预案则包括逃生通道、紧急撤离等。

通过模拟不同的灭火措施和应急预案,可以评估其对火灾扑灭和人员安全的影响,并根据评估结果进行相应的优化和改进。

综上所述,基于FDS的LNG储备站火灾安全分析是一种有效的研究方法,可以帮助预防和减少火灾事故的发生。

通过模拟火灾过程和评估安全措施,可以提升LNG储备站的火灾安全性,保障人员和设施的安全。

然而,需要注意的是,FDS模拟结果仅为理论预测,实际情况可能会受到多种因素的影响,因此在实际应用时需要结合实际情况进行综合考虑和判断。

FDS模拟火灾的实验研究

FDS模拟火灾的实验研究

科学技术2010.7 75FDS 模拟火灾的实验研究于慧鸣鞍山市消防支队 辽宁 鞍山 114000【摘 要】本文使用FDS 火灾模型模拟火灾,分析建筑内发生火灾时,可燃物的数量对于烟气层高度、温度和能见距离的影响情况,得出危险指标与各影响因素之间的关系。

【关键词】烟气层高度 能见距离 FDS 火灾模型一、绪论由于当烟气层高于人眼特征高度(人眼的特征高度通常为1.3~1.8 m,我们取1.5 m),烟气层温度达到180 ℃时,则其产生的热辐射就会对人体造成不可恢复的烧伤;当烟气层高度低于人眼特征高度,烟气层温度达到115 ℃时,就会对人体构成危险。

本文使用FDS 火灾模型模拟火灾,分析建筑内发生火灾时,可燃物的种类和数量等因素对于烟气层高度、温度和能见距离的影响,得出危险指标与各影响因素之间的关系。

二、利用FDS 模拟火灾1、FDS 火灾模型简介FDS 火灾模型包括两大部分。

第一部分简称FDS4,是求解微分方程的主程序,需要用户创建文本来描述火灾场景;第二部分称SMOKEVIEW,可以直观的查看计算结果。

FDS 的输入文件分成三部分:第一部分为几何参数和网格的设置;第二部分为有关燃烧过程的设置,如燃烧时间、火源功率、通风口的设置等;第三部分为输出数据的设置,如某点或某个面上的温度、密度、混合组分在火灾过程中随时间的变化情况等。

2、FDS 模拟火灾 (1)参数设定为了准确地求解火灾的相关问题,设置基本参数如下:①设置烟的减光系数与能见距离之积C=1(系统默认值为3)。

对于发光物质来说C=8,对于反光物质来说C=3,但在性能化评估中为保守起见通常取C=1,因此,本文取C=1。

②室内温度为20 ℃;(2)火灾模拟图2.1 模拟火灾基本模型如图2.1所示模拟火灾的基本模型,建立两间尺寸均为4.0 m×4.0 m×4.0 m 房间,本文以房间1作为分析对象,设置床为火源且热释放速率稳定。

基于FDS的沙发火灾数值模拟.

基于FDS的沙发火灾数值模拟.

基于FDS的沙发火灾数值模拟0 引言随着生活条件的提高 ,装饰家具越来越多地出现在现代建筑中 ,其种类和性能也越来越复杂.室内火灾的扩大常常与可燃的装饰家具有关.导致人员死亡的火灾中有 1 /3 是装饰家具火灾[1]。

统计结果表明,火灾中8 5%以上的死亡者是由于烟气的影响,其中大部分是吸人了烟尘及有毒气体昏迷后而致死的[2]。

本文将以典型的sofa-Fire 算例为重点,通过全尺寸实验和数值模拟相结合的方法研究其燃烧过程的热释放速率、室内温度场分布及烟气流动,为建筑火灾防治和火灾安全设计提供参考依据。

1 FDS 简介美国火灾研究机构也对本国的装饰家具的火灾特性进行了研究[3]。

最终由NIST 开发的一种模拟程序FDS,它用数值求解方法求解一组描述热驱动的低速流动的Navier-Stokes 方程,重点计算火灾中的烟气流动和热传递过程。

FDS 提供了两种数值模拟方法,即直接数值模拟(DNS:Direct Numerical Simulation)和大涡模拟(LES:Large Eddy Simulation)。

直接数值模拟是通过直接求解湍流的控制方程,对流场、温度场及浓度场的所有时间尺度和空间尺度进行精确描述,但是目前的计算条件下,只能用于对层流及较低雷诺数湍流流动的求解[4]。

一般情况下,在利用FDS 进行火灾模拟时均选用大涡模拟。

它是把包括脉动在内的湍流瞬时运动通过某种滤波方法分解成大尺度量通过数值求解微分方程直接计算出来,小尺度运动对大尺度运动的影响通过建立亚格子模型来模拟。

FDS火灾动态模拟软件主要由两部分组成,分别是FDS和Smokeview部分。

其中,FDS部分主要是用来完成对火灾场的创建和计算阶段。

而Smokeview 部分则是对FDS计算结果的可视化,它以三维动态的形式显示火灾发生的全过程。

2 couch 场景布置场景长2.4 米,宽1.0 米,高2.4 米。

在X 轴方向上共设有24 个网格,Y 轴方向上设有10 个网格。

基于fds的高层建筑火灾数值模拟问题探讨

基于fds的高层建筑火灾数值模拟问题探讨

Research 研究探讨299基于FDS 的高层建筑火灾数值模拟问题探讨王亚升(陕西交通职业技术学院, 西安 710018)中图分类号:G322 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2020)01-0299-01摘要:本文对FDS 模型进行了分析,并对高层建筑火灾危害性进行了分析,以此使高层建筑火灾模型模拟对象得到确认,之后对高层建筑FDS 火灾模型进行了构建,最后对高层建筑各项模拟结果进行了叙述,以期为现代高层建筑防火提供借鉴。

关键词:高层建筑;FDS ;火灾;模型现代高层建筑应用了大量易燃、可燃的材料,以此使火灾发生的可能性出现大幅增加,同时可燃物燃烧过程中会产生毒害气体,并释放大量的火灾烟气,以此也会使建筑内部可见度降低[1]。

综合而言,高层建筑火场高温使人员在行动能力上受到较大限制,不利因素集合使火灾发生中的伤亡率极大。

基于此,对于高层建筑火灾内部温度分布的规律、烟气可见度、烟气蔓延规律、毒害气体浓度等火灾特点进行分析,以此为高层建筑火灾烟气防排烟、建筑疏散通道设计、消防扑救工作提供基础。

在大量实践中表明,FDS 软件能够对建筑结构火灾场景进行数值模拟,以此可作为火灾特点、建筑防火灾安全性能等的评价数据。

1 FDS 概述FDS 是美国开发的一项模拟程序,是将火灾流体运动为对象进行流动动力学计算的软件[2]。

这一软件使用的求解方程为低马赫数流动N-S 方程,方程主要受火灾浮力驱动影响,重点是进行火灾热传递及烟气的传递过程。

FDS 是开放性的程序,在实践中其准确性得到大量实证检验,在火灾领域中的应用极为广泛。

FDS 拥有大涡模拟及直接数值模拟两种模拟模式,其中的数值是以湍流控制方程为基础,对火灾中的流场、浓度场、温度场时间尺寸及空间尺寸精确的进行描述。

数值模拟方法在结果上是极为精确的,但是计算量也较大。

大涡模拟是将湍流瞬时运动分解成为小尺度、大尺度两种运动部分,大尺度则可通过微分方程来直接进行计算,小尺度可通过亚格子模型建设来实现模拟,以此使计算量得到极大简化。

基于FDS的火灾模拟与应用探讨

基于FDS的火灾模拟与应用探讨

基于FDS的火灾模拟与应用探讨摘要FDS(火灾动力模拟Fire Dynamics Simulator)是基于火灾动力流体学模型的计算模拟软件,它根据建筑和火灾的特性,侧重于计算火灾中产生的烟气和热传递的过程,在火灾安全工程领域中应用十分广泛,可较直观的模拟三维空间内空气的温度、速度和烟气的流动情况等。

本文以一装置泄漏为例,在FDS 中建模,并对泄漏火灾进行模拟,获得烟气运动、温度变化的规律。

关键词FDS;火灾模拟Fire simulation and application on FDSZhang Ye(Petrochina Fushun Petrochemical Company,Liaoning Fushun 113008,China)Abstract FDS (Fire Dynamics Simulator)is based on the Fire power fluid model simulating software,according to the character of the building and Fire,it focuses on calculation of flue gas and heat transfer in the Fire process,and they are widely used in the field of Fire safety engineering can be more intuitive simulation of the three-dimensional space air temperature,velocity and flow situation of flue gas,etc. In this paper,a device leakage is taken as an example to model in FDS,and the leakage fire is simulated to obtain the law of smoke movement and temperature change.Key words FDS;Fire simulation1 FDS介绍FDS(火灾动力模拟Fire Dynamics Simulator)是由美国国家标准局建筑火灾研究实验室(NIST)开发的,主要目的是解决消防安全工程中的典型火灾问题,软件包含FDS 和Smokeview两部分[1]。

基于FDS的火灾仿真研究

基于FDS的火灾仿真研究

基于FDS的火灾仿真研究陈伟;崔浩浩;秦龙;尹全军【期刊名称】《计算机仿真》【年(卷),期】2011(28)12【摘要】研究火灾中人员优化疏散、减少损失问题,为获取各种火灾数据,克服实际火灾数据获取困难及体现疏散过程中人员的个体差异性,研究了在公共火灾中的疏散方法,并构建了具有个体差异性的人员疏散模型.研究了火灾仿真软件及基本控制方程.利用FDS( Fire Dynamics Simulator)火灾研究工具软件可较为准确快速地分析复杂的三维火灾问题.以某KTV场所为应用实例,研究FDS的具体应用方法.根据FDS火灾数据,在Java环境下实现了上述模型,并进行了相应的仿真验证.结果表明可为火灾研究和人员疏散提供手段,并对建筑物的布局设计具有一定的指导意义.%The Fire Dynamics Simulator (FDS ) is one of the important fire simulation softwares on fire research. The FDS can analyze complex three -dimensional fire issues quickly and accurately, meantime, various fire data are obtained. In order to solve the difficulty of obtaining actual fire data and incarnating human variability, the paper is mainly about the application approach of the FDS in public building fire research and personnel evacuation model with human variability. First, the FDS and its basal governing equations were introduced. Second, the detailed method a-bout how to use the FDS was given by an application example of KTV. Last, based on the fire data of the FDS, a personnel evacuation model was constructed and a relevant simulation experiment was conducted with Java.All the a-bove provide the means to fire research and personnel evacuation, and also some instructions to building layout.【总页数】5页(P227-231)【作者】陈伟;崔浩浩;秦龙;尹全军【作者单位】国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南长沙 410073;国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南长沙 410073;国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南长沙 410073;国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南长沙 410073【正文语种】中文【中图分类】TP391.9【相关文献】1.基于FDS的公路隧道火灾仿真 [J], 张华;李立2.基于FDS+EVAC高校宿舍楼火灾疏散模拟仿真研究 [J], 吴晓爽;金彦亮3.基于 FDS 公路隧道火灾仿真研究 [J], 叶红梅4.基于FDS的飞机客舱火灾仿真环境设计 [J], 张青松;戚瀚鹏;纪欢乐5.基于FDS仿真火灾温度下隧道衬砌安全评估 [J], 安永林;彭立敏;杨伟超因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于FDS软件的故宫博物院养心殿后殿火灾数值模拟研究

基于FDS软件的故宫博物院养心殿后殿火灾数值模拟研究

基于FDS软件的故宫博物院养心殿后殿火灾数值模拟研究基于FDS软件的故宫博物院养心殿后殿火灾数值模拟研究近年来,故宫博物院作为中国乃至世界文化遗产的代表之一,吸引了大量游客的关注和到访。

然而,作为一座古老的建筑,故宫博物院也面临着各种安全隐患,尤其是火灾风险。

因此,了解和研究火灾对故宫博物院建筑的影响成为一项重要的工作。

本文旨在基于FDS软件进行数值模拟研究,探究故宫博物院养心殿后殿火灾情况下的火灾扩散特点和烟气排放情况。

首先,我们需要了解故宫博物院养心殿后殿的建筑结构和特点。

养心殿后殿是一座典型的古建筑,采用了传统的木质结构。

根据实地调研和文献资料,我们获得了建筑的详细参数和材料信息。

在模拟研究中,我们首先构建了养心殿后殿的三维模型,并利用FDS软件对其进行了火灾扩散模拟。

根据历史记录和实地观察,我们选取了不同情况的火灾源,包括明火、电器设备故障和化学品泄露等。

利用FDS软件的火灾模拟功能,我们能够准确模拟火灾的发展过程和火势传播路径。

在模拟过程中,我们将开展多组实验,模拟不同条件下的火灾扩散情况。

通过调整火源参数、风速、通风情况等因素,我们能够获得不同情况下的火灾扩散特点和烟气排放情况。

同时,我们还将对烟气的浓度分布、温度分布和火灾对建筑结构的影响进行详细分析。

通过数值模拟研究,我们得出了一些有价值的结论。

首先,明火的引燃能力和烟气的传播速度对火灾的扩散起着至关重要的作用。

其次,建筑的通风和排烟系统对于火灾扩散的控制有着重要的作用。

合理设置通风口、防火门和烟道出口等设施能够有效减缓火势的蔓延。

此外,材料的燃烧性能和防火性能对火灾的影响也不容忽视。

基于以上研究结果,我们向故宫博物院提出了一些建议。

首先,加强火灾预防意识,开展定期的安全演练和培训,提高员工和游客的火灾应急意识。

其次,加强建筑的消防设施建设,确保通风系统的畅通和防火门的完好。

此外,还应定期检查和维护电器设备,避免由于设备故障导致的火灾。

基于FDS_的图书馆火灾疏散模拟研究

基于FDS_的图书馆火灾疏散模拟研究
情境下ꎬ电梯为禁用状态ꎮ 该建筑为钢筋混
凝土结构ꎬ主要建筑构件的极限耐火时间远
超疏散时间ꎮ 因此ꎬ本研究不考虑火灾造成
的结构构件破坏ꎮ
图 2 Pyrosim 模型
建 筑 信 息 模 型 ( Building Information
在实际模拟中ꎬ模拟结果的精度主要受
筑工程全周期内的物理和功能特性进行描
究的传统方式是组织疏散演习ꎬ但该方法组
分数和烟气温度与人员疏散之间的关系ꎬ并
通过 实 验 模 拟 进 行 了 验 证ꎮ 张 瑞 [5] 利 用
Pathfinder 软件对图书馆进行了最不利场景
织成本高ꎬ实施难度大ꎬ同时演习人员由于未
下的人员逃生模拟ꎬ提出了应急疏散优化方
处在真实的火灾场景下ꎬ很难出现恐慌、盲从
为休闲娱乐区域ꎬ地上 6 层ꎬ其中一层至五层
均设有图书室和自习室ꎬ是人员的主要聚集
场所ꎬ第六层为办公区域ꎮ 本研究主要对地
上六层的建筑区域进行疏散模拟分析ꎮ 图书
馆平均层高为 4 0 mꎬ东西长 104 mꎬ南北宽
二、火灾数值模拟
研究利用 Pyrosim 进行图书馆建筑的火
灾数值模拟ꎬ该软件是由美国标准技术研究
到的模拟结果越准确ꎬ但计算机模拟耗时较
述ꎬ并按照此描述进行设计、施工、运营和维
长ꎮ 节约模拟时长设置较大的网格尺寸ꎬ则
ModelingꎬBIM) 定义为利用数字信息化对建

[6]
ꎮ 本研究选用 Autodesk Revit 系列软件
对该图书馆进行建筑模型构建( 见图 1) ꎮ
网格划分尺寸的影响ꎮ 网格划分越精细ꎬ得
图书馆的实际考察可知ꎬ一层的阅览室存有
较多图书、桌椅等易燃物ꎬ并存有较多老化电
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1 9 ・
《 武警学院学报} 2 o 1 5年第 4期 ( 总第 2 2 8期 )
・ 消防理论研究 ・
图1 建 筑物 火 灾损 失模 拟计 算流程
本信息 , 进 而确 定 承 保 标 的各 个 风 险 单 位 面 临 的 潜 在损失 场景 的损 失 , 为保 险公 司决 定是 否承 保 、 如 何
筑物 的财 产 损 失 。该 理 论 主要 包 括 五个 部 分 : 火 灾 损失 分 析 方 法 、 设计火灾 场景、 典 型 场 景 的发 生 概
建 筑火 灾 损失量 化 是政 府 领 导部 门进 行科 学 决
策 和科 学管 理 , 制 定 消 防 法 规 和 防火 对 策 的 基 础 性 资料 , 是消 防 部 门发 展 、 规划 、 预 防 的必 要 条 件 。火 灾 经济 损失 量 化评估 也 可为 保 险公 司准 确 客 观地 理
成 本与 效益 比较模 型来 计算 火 灾对 生 命 的风 险 和火 灾 预期 损 失 ; 英 国的 C R I S PⅡ模 型 , 此 模 型 是 通 过
灾; 确定场景的概率 ; 量化每个场景的致损参数。然
后将 所得 参 数 结 果 带 入 到 量 化模 型 中 , 计 算 火 灾 损 失 。 由此 得 到建筑 物火 灾损 失 模拟 计 算 的 流程 和 方 法, 具 体 内容见 图 1 。
赔 提供 参考 依 据 。国外 建筑 火灾 损 失 评 估 方 法 和模 型 主要 包 括 : 加拿大 的 F i R E C A MT M, 该 模 型 利 用 随
率、 火 灾模 拟研 究 、 火灾 损失 量化 系统 应用 流程 。
1 火 灾 损失分 析 方法
分析 火灾 损 失 需 要 研 究 四部 分 内容 : 设 计 火 灾
关 键词 : 数值 模 拟 ; 火 灾损 失 ; 量 化方 法 ; 火 灾保 险 ; 火 灾评估
中图分 类号 : D 6 3 1 . 6
0 引 言
文献 标 志码 : A
文章编 号 : 1 0 0 8— 2 0 7 7 ( 2 0 1 5 ) 0 4— 0 0 1 9— 0 5
论结 合起 来 , 提 出建筑 火灾 损 失 的量 化 理论 , 计 算 建
Vo 1 . 3 1 No . 4
基于 F D S模 拟 的 建 筑 物 火 灾 损 失 量 化 方 法 研 究
杨 艳 军
( 苏 州市 消 防支 队 , 江 苏 苏州 2 1 5 5 0 )

要: 基 于 建筑 火 灾损 失 量化理 论 的研 究 , 结合 火 灾安 全 工程 学方 法和 火 灾风 险评 估 学原理 , 确
事件 树分 析方 法可 以综 合 考虑 不 同火灾 场 景 发
Mo n t e —C a r l o模拟 所有 的火 灾 场景 的模 型 , 进 而计 算
火 灾损 失 ¨ 。 国 内有 关 于 建 筑 火 灾 损 失 的文 献 包 括: 李 引擎 等人 基于 火灾 统计 数 据 , 按 照 建 筑分 类 统 计 分析 火灾 财 产 损 失 ; 褚 冠 全 等 人 利 用 数 理 统 计
定 了建筑 火 灾损 失 一般 量化 方法 和计 算流 程 。利 用 F D S软件 对 某建 筑物 进 行 了数值 模 拟 , 得 出了 四种典 型 火 灾场景 下财 产损 失 的概 率和后 果 , 并通 过 分析 、 比较 , 验 证 了建 筑 火 灾损 失 量化 方 法 的
科 学性 和 可操 作性 。研 究成 果既 可 以为保 险公 司根 据 损 失 大 小确 定 差 别 费率提 供 依 据 , 又可 以使 企 业 明确 自身消 防安全 状 况 , 积极 采取 有 效 的防 范措 施 , 从 而 最大 限度 地 降低 火 灾风险 。
场景 ; 结合 灭 火 效 应 为 每 个 确 定 的火 灾 场 景设 计 火
时间变化的确定性的和概率 的模 型来评价选定火灾 场 景对 生命 安 全 、 财 产 安 全 和 工 作 中断 所 造 成 的损 失; 澳 大利 亚 的 C E S A R E—R I S K模 型 , 该模 型采 用 了
承保提 供 基本 依 据 。 然 而 , 目前 我 国保 险部 门没 有
3 火灾 致损参 数 的计算 3 . 1 模拟 计 算的致 损参数 火灾 损失 的大小 决定 于 火 场 的过 火 面积 、 温度 、 烟气 浓度 、 水 渍 损 失 。此 外 喷淋 启 动 时 间 和消 防 队 救援 时 间对修 正火 场热 释放 速率 起 着 至关 重 要 的作 用, 因此 , 本文 结合 这两种 灭火 效 应 的时 间来 量 化致 损参 数 。消 防队 的救 援 时 间主要 是 通 过经 验 公式 求
2 0 1 5年 4月






Ap r . 2 01 5
第3 1 卷第 4期
J O U R N A L O F C H I N E S E P E O P L E’ S A R M E D P 0 UC E F O R C E A C A D E MY
生的概率和损失后果 , 能够将复杂对象的研究 过程 合理 简化 , 比较 适 合 应 用 到 建 筑 火 灾 损 失 量化 计 算 中。因此 , 本 文运 用 事 件树 的方 法 来 分 析火 灾损 失 事件 和概 率 。
2 典 型火 灾场 景
结 合火 灾动 力 学 分 析 建 筑 火 灾 损 失 ; 徐 志 胜 等 人 运 用灰 色理 论分 析 已有 的火 灾损 失 统 计 数 据从 而预 测 未来 一段 时期 内的火 灾损失 』 。 本 文将 火灾 保 险静 态原则 和火 灾 风 险评 估 学 理
收 稿 日期 : 2 0 1 5— 0 1— 2 1
保 险 公 司在承 保前 , 首 先结 合 风 险调 查 表 , 对 投 保 标 的进 行风 险勘 察 , 然 后分 析风 险勘 察得 到 的基
作者简 介 : 杨艳军 ( 1 9 8 5 一
) , 男, 江苏盐城人 , 助理工程 师。

表1典型火灾场景损失损失情形定义场景分组较轻场景损失nor一预防和控制损失的设备及措施mallossexpectancy能够完全启动运行分析正常预计损失预防和控制损失的设备及措施不能够完全启动运行情况下造成的损失例如自动灭火系统失效而消防队能够成功灭火其他可能场景损失probablemaximumloss分析可能最大损失预防和控制损失的设备及措施不能够完全启动运行情况下致使火势蔓延直烧至防火墙才隔绝了火势造成的损失其他可能场景损失maximumforeseeableloss分析最大预计损失极端场景损失mi一造成的损失即所有的固定消防??保护措施失败被动的防火措施无效且消防队的应急响应也不203火灾致损参数的计算31模拟计算的致损参数火灾损失的大小决定于火场的过火面积温度烟气浓度水渍损失
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