管线球阀介绍

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管线阀门的双关双泄放与双隔离泄放

管线球阀的双关双泄放与双隔离泄放一、管线阀门的发展管线阀门自1914年第一条9公里长的输油管线在美国中部建成，从此就拉开了管道工业发展的序幕。

实际上管道工业的迅速发展是二十世纪五十年代的事，根据统计，全世界已建成管线260万公里，其中输油管线80万公里，输气管线140万公里，其他石油化工产品输送管线40万公里。

输油输气管线是一条能源供应线，是一条生命线，已遍布全球，并且每年仍以3万公里的速度递增。

油气工业的发展给管道工业注入了活力，使管道运输成为包括铁路、公路、水运、航空运输在内的五大运输体系之一。

管线阀门的最高压力级达PN42.0Mpa （Class2500），阀门最大通径60英寸（DN1500）。

用管线来输送液体或气体，其成本是铁路运输的1/3，海上运输的2/3，所以近一百年来获得了迅速的发展。

长距离输送管道称之谓长输管线，长输管线上使用的阀门称之谓管线阀门，有球阀、闸阀、止回阀、旋塞阀，是一种满足管道运输的特殊要求，具备特殊功能的专用阀门。

对于球阀则称之谓管线球阀。

自从耳轴式球阀得到广泛应用以来，球阀便拥有了双关双泄放功能。

长期以来，“双关双泄放”一词的意思是指球阀和闸阀的一种基本功能。

历史上，双关双泄放指的是阀门隔离开每个入口的压力，并排空阀座之间空腔的功能。

排空阀座间的空腔后，用户无需将阀门从管道上拆下便可检查出阀座上的所有泄漏源。

进年来，“双关双泄放”一词被用来表达双隔离泄放，这种用法其实并不准确。

双隔离泄放可以对压力源产生双重隔离屏障，并在两道屏障间有一个泄放口。

但是词语的错误使用导致了认识上的混淆。

API 6D/ISO14313中既有“双关双泄放阀门”的定义，也有“双隔离泄放阀门”的定义，这两种阀门有着明显的区别。

终端用户和制造商们在订单上描述阀门的功能时必须非常精准，这样才能使最后的生产体系按照预期的方式运行。

如果按照上面的定义使用这两个术语就可以澄清用户对阀门功能的要求了。

双关双泄放阀门（DBB）适用于大多数的球阀应用领域，而双隔离泄放阀（DIB）在许多领域可能会是更加适合的选择。

从监造过程分析单、双活塞管线球阀区别

从监造过程分析单、双活塞管线球阀区别摘要：从监造角度分析单、双活塞管线球阀的区别,包括结构不同、功能不同、试压程序不同三方面，有利于我们提高对单、双活塞管线阀门功能的理解，更合理选择所需功能的阀门。

关键词：单活塞双活塞 DBB DIB1、前言长距离输送石油、天然气等资源已成为当今世界最主要的运输手段，利用长输管线输送需要控制介质的流动，阀门具有切断、控制介质输送及安全保护等作用，因而被大量用于长输管线上。

阀门监造服务是阀门自设计、投产到现场使用中的重要环节。

然而由于阀门种类繁多，结构复杂多样，特别是管线阀门中的单双活塞球阀，结构整体相近，关键结构又不相同，从而实现不同的功能。

经验丰富的监造人员要从更专业的角度为客户控制阀门质量，同时帮助生产厂家预见性的将生产过程中的隐患消灭在摇篮里，可以有效避免产品成型甚至投入使用造成更大的损失。

本文笔者将自己近几年从事长输管线球阀监造工作中，对单、双活塞球阀的结构、功能、试压程序进行阐述和分析。

2、单、双活塞球阀分类单、双活塞球阀是固定球阀，单、双活塞球阀也分别叫DBB、DIB球阀，双活塞球阀又分为DIB-1、DIB-2两种结构[1]。

3、DBB、DIB球阀结构上的不同DBB和DIB是阀门的两种阀座功能形式，均为双阀座结构。

DBB即Double Block and Bleed双截断和泄放，每个阀座都只能抵抗一个方向上的力，称“单活塞效应阀座”（自泄压阀座），可对中腔进行排放。

DBB单活塞阀座固定器上有一圈凸起的金属密台，把O型圈限制在一定范围内。

见下图1图1 单活塞阀座DIB即Double Isolation and Bleed 双隔离和泄放，有两种结构。

见下图2DIB-1的每个阀座都可抵抗两个方向上的力，称双“双活塞效应阀座”，此结构需设置中腔压力泄放装置。

DIB-2为进口端阀座为DBB，另一端阀座为DIB又叫“单、双活塞效应”阀座，此结构通过进口端阀座自动泄放中腔压力。

SNJ管线球阀重磅出击

《ＧＭ流枕械展专题
毽《￡《
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董磷出番
上海耐菜斯・姆斯伯雷阀门有限公司詹
一
、
前言
以全焊接管线球阀的焊接工艺必须是低热量输入，温度
低，变形小，可以免焊后热处理的焊接。
“ ００第五届中国中国国际流体机械展览会２１年（ＦＩＭＣ）”即将在北京盛大开幕，上海耐莱斯一斯詹姆伯雷阀门有限公司将全力参展，向专家、同行和用户展示新技术和新产品。此次展会主要展出球阀和蝶阀，
阀尤其是高压大口径的干线球阀，要做到绝对没有外
三、结语
中国国际流体机械展览会是流体机械领域规模大、专业化强、水平高、效果好的国际专业展览会，为企业提供了开拓市场及寻找商机的最佳平台。公司一直
非常重视 “ 中国国际流体机械展 ”，本届展会将特装展
伽
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图２４ｉ８ｎ全焊接球阀正在焊接主焊缝
２管线球阀的应用．
早在１９年，上海耐莱斯・９６詹姆斯伯雷阀门有限公
图１为中亚天然气管线制造的全焊接球阀
司的管线球 Leabharlann 就出口到加拿大、中东、东南亚等地。随着国内长输管线的发展，我们的产品在国内市场得到了
漏，这就要求采用全焊接阀体的管线球阀。而阀体的焊
接实际是阀门装配过程的最后一道工序，阀门内件及非金属密封件都已装配到位，如果焊接产生过高的温度，将会损坏非金属密封件。如果焊接引起太大的变形，那

球阀结构原理介绍

球阀与气动执行机构的认识毛达管线五号阀室位于河岸旁，地势较低。

在严重的洪灾过后，五号阀室的执行机构开始漏气。

基于此，我认真学习五号阀室的基本设备,通过自身学习和从他人的身上吸取球阀、执行机构的相关知识,做出以下总结。

一、球阀介绍球阀-（ball vavle）关闭件是一个球体,球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门。

工作原理：球阀它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线.球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。

球阀最适宜做开关、切断阀使用，球阀的结构：球阀的基本结构如下图主要特点：球阀的主要特点是本身结构紧凑，密封可靠，结构简单,维修方便,密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质,如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等,在各行业得到广泛的应用。

球阀的分类:1、按结构形式可分为：A 浮动球球阀球阀的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上,保证出口端密封。

浮动球球阀的结构简单，密封性好，但球体承受工作介质的载荷全部传给了出口密封圈，因此要考虑密封圈材料能否经受得住球体介质的工作载荷，在受到较高压力冲击时,球体可能会发生偏移。

一般用于中低压球阀。

B 固定球球阀球阀的球体是固定的，受压后不产生移动.固定球球阀都带有浮动阀座，受介质压力后，阀座产生移动,使密封圈紧压在球体上，以保证密封。

通常在与球体的上、下轴上装有轴承,操作扭距小，适用于高压和大口径的阀门.为了减少球阀的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年来又出现了油封球阀，既在密封面间压注特制的润滑油，以形成一层油膜，即增强了密封性，又减少了操作扭矩，更适用高压大口径的球阀。

C 弹性球球阀球阀的球体是弹性的.球体和阀座密封圈都采用金属材料制造，密封比压很大,依靠介质本身的压力已达不到密封的要求，必须施加外力。

球阀和旋塞阀优劣对比

冶炼项目高颗粒含量工况
阀门的选择
针对冶炼项目上，介质含颗粒量大，冲刷性强等苛刻的工况特点, 为满足这种工艺管线设备的长期安全稳定运行，管道阀门的选择尤为重要,冶炼项目上阀门一般选择球阀和旋塞阀这两种形式,近几年国内多家冶炼项目工程的阀门使用来看,旋塞阀在使用方面比球阀的寿命要长,从两种阀门的结构形式特点做一个分析。

一、球阀的分析
红色箭头所指部位为球阀阀体内腔
球阀不适合含颗粒及冲刷性强的工况,因球阀在开关截止时,介质易沉积于球阀的内腔内,这样的结构在含颗粒多的工况时,容易造成介质及颗粒的残留,时间一长,球阀内腔颗粒的介质越积越多,直接造成球体与颗粒的介质磨擦,最后使阀门球体卡死,阀门开关以及密封失效.在开关不便的时候,密封阀座被高速的介质冲刷掉,严重的使阀门出口端也被冲刷。

二、旋塞阀的分析
旋塞阀最大的特点是介质不会残留在此阀门内腔, 阀体中腔进、出口金属唇边在旋塞转动时，有刮扫密封衬套(阀座)的作用.
密封衬套(阀座)具体结构详述：
①有效防止阀门启闭和调节时介质冲刷；
②保护密封衬套防止与旋塞同步旋转，导致阀门密封失效；
③防止冷流，无变形；
④有效阻止或减少易燃介质通过阀门，致使火灾进一步扩大；
⑤360°密封凸缘在满足可靠密封的基础上有效减少密封面积，满足
启闭力矩低要求，同时沟槽有效吸收因温度变化，密封衬套体积膨胀部分；
⑥阀门通径采用文丘里结构，防止介质沉积。

总结:针对冶炼项目上，介质含颗粒量大，冲刷性强等苛刻的工况特点,旋塞阀在使用方面比球阀的寿命要长很多。

石油和天然气固定球管线球阀

服务，以获得竞争优势。
中高端市场国产化
我国球阀企业在中高端市场仍有较大的发展空间，通过技术创新和提高产品质量，有望实现国产
化替代。
政策法规对行业的影响
环保要求提高
随着全球环保意识的提高，对石油和天然气的开采和使用提出了更高的要求，包括减少对环境的污染和资源的浪费。这将对球阀行业产生深远的影响，促使其提高环保性能和技术水平。
石油工业
用于石油开采、运输、储存等过程中的管道控
制。
天然气工业
用于天然气开采、运输、储存等过程中的管道
控制。
化工领域
用于化工原料、产品等输送过程中的管道控制
。
其他领域
还可应用于航空航天、军事等领域。
02
石油和天然气固定球管线球阀的结构与原理
结构组成
球体
球阀的关键部件，通常由高强度材料制成，能够在开启和关闭过程中自由旋转。
安装要求
安装位置
选择合适的安装位置，确保球阀能够正常工作，并便于操作和维护。
安装方向
根据流体流向和操作要求，确定球阀的安装方向。
连接方式
采用合适的连接方式，如法兰连接、螺纹连接等，确保球阀与管道的密封性和可靠性。
维护保养
定期检查
定期对球阀进行检查，包括外观、密封性能、操作性能等，
确保其正常工作。
确保安全
固定球管线球阀能够有效地控制管道中介质的流量和流向，防止介质泄漏和倒流，保障管道输送
的安全。
提高效率
固定球管线球阀具有较好的密封性能和流通能力，能够减少介质输送过程中的阻力，提高输送效率。
降低成本
固定球管线球阀的使用寿命长，维修方便，能够降低管道维护成本，提高经济效益。

球阀

球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用，V型球阀。电动阀门除应注意管道参数外，尚应特别注意其使用的环境条件，由于电动阀门中的电动装置是一机电设备，其使用状态受其使用环境影响很大。通常状态下，电动球阀、蝶阀在以下环境使用要特别注意。
又由于球阀的阀座密封圈通常采用塑料制成，故在选择球阀的结构和性能上，要考虑球阀的耐火和防火，特别是在石油、化工、冶金等部门，在易燃、易爆介质的设备和管路系统中使用球阀，更应注意耐火和防火。
通常，在双位调节、密封性能严格、泥浆、磨损、缩口通道、启闭动作迅速（1/4转启闭）、高压截止（压差大）、低噪声、有气穴和气化现象、向大气少量渗漏，操作力矩小、流体阻力小的管路系统中，推荐使用球阀。
1）取掉法兰端两边的保护盖，在阀完全打开的状态下进行冲洗清洁。 2）安装前应按规定的信号（电或气）进行整机测试（防止因运输产生振动影响使用性能），合格后方可上线安装（接线按电动执行机构线路图）。 3）准备与管道连接前，须冲洗和清除干净管道中残存的杂质（这些物质可能会损坏阀座和球）。 4）在安装期间，请不要用阀的执行机构部分作为起重的吊装点，以避免损坏执行机构及附件。 5）本类阀应安装在管道的水平方向或垂直方向。 6）安装点附近的管道不可有低垂或者承受外力的现象，可以用管道支架或者支撑物来消除管线的偏离。 7）与管道连接后，请用规定的扭矩交叉锁紧法兰连接螺栓。
（5）分解下来的每单个球阀零件可以用浸洗方式清洗。尚留有未分解下来的非金属件的金属件可采用干净的细洁的浸渍有清洗剂的绸布（为避免纤维脱落粘附在零件上）擦洗。清洗时须去除一切粘附在壁面上的油脂、污垢、积胶、灰尘等。
（6）球阀分解及再装配时必须小心防止损伤零件的密封面，特别是非金属零件，取出O型圈时宜使用e)问世于20世纪50年代，随着科学技术的飞速发展，生产工艺及产品结构的不断改进，在短短的40年时间里，已迅速发展成为一种主要的阀类。在西方工业发达的国家，球阀的使用正在逐年不断的上升。

石油和天然气固定球管线球阀

石油和天然气固定球管线球阀xx年xx月xx日•介绍•球阀的工作原理•球阀的种类•球阀的关键技术参数•球阀的选型与设计•石油和天然气固定球管线球阀的特点•球阀的发展趋势与展望目录01介绍石油和天然气固定球管线球阀是一种阀门，用于控制管道中流体（如石油、天然气或其他腐蚀性化学物质）的流动。

定义石油和天然气固定球管线球阀作为管道系统中的控制元件，对流体的流量、压力和方向进行调节，以保证工艺流程的正常运行。

作用定义和作用球阀的优点球阀的流道畅通，流体阻力小，流通能力大，适用于高粘度、悬浮液和浆料等恶劣介质的输送。

流通能力大启闭时间短密封性能好维护方便球阀的启闭时间短，开启和关闭迅速，能够快速切断或接通管道中的流体，方便操作。

球阀的密封性能较好，能够保证管道中流体的密封性，减少泄漏和污染。

球阀的结构简单，零部件少，维护保养相对方便，能够降低使用成本。

用于石油开采、输送和加工过程中的流体控制，如采油、输油、炼油等工序。

球阀的应用范围石油工业用于天然气开采、输送和加工过程中的流体控制，如采气、输气、燃气等工序。

天然气工业除石油和天然气工业外，球阀还广泛应用于化工、制药、食品和环保等行业中的流体控制。

其他领域02球阀的工作原理关闭位置时，它与阀座紧密配合，阻止流体通过。

当球体在开启位置时，流体可以通过阀座和球体之间的通道流动。

的接触面积较大，因此它可以承受较高的流体压力。

与阀座之间的摩擦力和密封阻力。

特殊工作原理的优点是可以提高阀门的使用性能和适用范围。

但是，特殊工作原理的缺点是增加了阀门的复杂性和成本。

球阀的特殊工作原理包括磁力驱动和电动驱动。

磁力驱动的球阀利用磁力驱动球体转动，适用于一些需要防止爆燃或静电的场合。

电动驱动的球阀则利用电动机驱动球体转动。

这种类型的球阀适用于一些需要远程控制或自动化控制的场合。

球阀工作原理的优点在于其结构简单、紧凑，适用于各种流体，如气体、液体和浆液等。

由于球体与阀座之间的密封性能较好，因此它可以实现流体的零泄漏。

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pressure
(上游阀座)
双活塞效应阀座结构原理图
双活塞效应阀座动作演示
pressure
body pressure
(下游阀座)
* 双活塞效应阀座中腔泄放通过安装安全阀来实现，泄放压力1.33倍公称压力
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合肥通用机械研究院阀门研究所
阀座密封脂注脂结构示意
具有阀座紧急注脂系统；有防火结构设计。
阀门研究所
圆筒形全焊接球阀阀杆：
阀杆与球体为分体结构；阀杆与球体采用扁槽与扁方形式连接；阀杆对中性好；阀杆实现纯扭矩操作。
阀杆密封
PTFE 三角形或U型密封与“O”形圈组合密封形式；阀杆紧急注脂密封设计；防火结构设计；防静电设计。
阀杆密封
“O”形圈实现双重密封；阀杆紧急注脂密封设计；防火结构设计；防飞出结构设计；防静电设计。
O-ring inner seat ring
VITON
secondary protected O-ring seal
primary metal to metal seal
PMSS双重密封示意
焊接方法：
全焊接球阀阀门焊接采用自动埋弧焊。
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合肥通用机械研究院
推荐球阀结构
阀体结构：三段筒式阀体支撑板式（固定球）浮动阀座：DPE 或 SPE 排污孔的位置：最底部
合肥通用机械研究院阀门研究所管线球阀介绍
2008年5月
合肥通用机械研究院阀门研究所
全焊接球阀国内外生产现状：国外：
• 美国 (America) • 意大利 (Italy) • 德国(Germany)
• 日本(Japan) • 捷克(Czechoslovakia) • 俄罗斯(Russia)
允许范围内
活塞效应阀座动作原理
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合肥通用机械研究院阀门研究所
单活塞效应阀座结构：
pressure
(上游阀座)
单活塞效应阀座结构原理图
单活塞效应阀座动作演示
pressure
body pressure
(下游阀座)
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合肥通用机械研究院阀门研究所双活塞效应阀座结构：
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合肥通用机械研究院阀门研究所阀座结构：
球形与圆筒形全焊接球阀阀座结构均可设计为PMSS（金属和非金属双重密封）型式；具有双截断和泄放（DBB）功能，中腔能自卸压，每一侧都能承受全压差。
具有活塞效应的浮动阀座：利用管线压力推动浮动阀座抱球的密封形式
适应于: •高压 •大口径阀门扭距可以控制在
——Cameron 公司产品 ——Grove公司产品 ——N.B.R公司产品 —— Schuck公司产 —— Bohrmer公司产品 —— Borsig公司产品 ——TIX公司产品 —— KITS公司产品 ——MSA公司产品 —— TULA阀门制造公司
国内：
自贡阀门厂全套引进意大利新比隆技术和装备上海耐莱斯自主研发技术和装备
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合肥通用机械研究院阀门研究所
全焊接球阀应用领域：
• ＩＳＯ阀门国际标准关于“微泄露的技术要求”提出； • 不允许泄露的场合：有毒，有害，易燃易爆的介质输送； • 城市地下管网要求零泄露和高可靠性； • 直埋地下长输管线（石油，天然气管线）压缩机站、场站。 • 煤化工领域，煤气化，煤液化工业； • 石油化工行业；
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合肥通用机械研究院阀门研究所
全焊接球阀存在的结构形式：
目前，全焊接球阀在结构设计上存在二大流派。一派以美国Cameron公司为代表，采用全焊接球状阀体结构。另一流派以意大利Grove和新比隆公司为代表，采用全焊接筒状阀体结构。分别介绍如下：
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LAGERBUCHSE
LAGERZAPFEN
KUGEL KÜKEN
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合肥通用机械研究院阀门研究所
球形全焊接球阀典型结构：
圆筒形全焊接球阀典型结构：
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合肥通用机械研究院阀门研究所
球形全焊接球阀总体结构说明：
球形全焊接球阀采用枢轴式固定球结构，阀体采用紧凑型的球形锻件焊接而成。阀门的重量小。
合肥通用机械研究院阀门研究所
球形结构：
圆筒形结构：
Cameron
日本TIX
格罗夫Grove
舒克 Schuck
自贡新比隆
上海耐莱斯
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合肥通用机械研究院阀门研究所
球形结构典型结构示意图：
圆筒形结构典型结构示意图：
BETÄTIGUNGSZAPFEN
GEHÄUSEKÖRPER HÄLFTE
阀杆在全压差动作过程中除受操作扭矩外，还受到来自管线压力所产生的弯曲载荷。
圆筒形全焊接球阀总体结构说明：
圆筒形全焊接球阀采用支撑板式固定球结构，阀体采用圆筒形锻件焊接而成。阀门的重量较大。
阀杆设计成可拆卸，球体轴向载荷传递到阀体而不影响阀杆，使阀杆实现了纯扭矩操作。
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合肥通用机械研究院阀门研究所
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合肥通用机械研究院阀门研究所
阀座密封材料：
阀座软密封材料根据使用工况条件可选用PTFE、NEYLON、VITON、PPL等。密封材料通过不同形式镶嵌在阀座支撑上，避免使用过程中被冲出阀座支撑。
plastic insert
PTFE、NEYLON、PPL
outer seat ring
圆筒形全焊接球阀球体：
球体由上下支撑板固定。此结构设计阀腔内部提供了通道，使排污进行的更加彻底。＜12″Fra bibliotek≥ 12″
支撑板及球结构
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合肥通用机械研究院
球形全焊接球阀阀杆：
＜12″时阀杆与球体为一体； ≥ 12″时阀杆与球体为分体；阀杆依靠阀体颈内的轴承支撑；阀杆除了传递转矩外；还要承受一定的弯曲载荷。
球形全焊接球阀阀体：阀体采用紧凑型的球形锻件焊接而成。
焊接过程中会出现交叉焊缝。
圆筒形全焊接球阀阀体：阀体是采用三段式结构进行焊接，整
个球阀阀体上只有两道环焊缝。
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合肥通用机械研究院阀门研究所
球形全焊接球阀球体：
采用枢轴固定球结构。通常＜12″ 时球体与阀杆为一体，≥ 12″时球体与阀杆为分体。
结构图：
阀门研究所分解图：
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设计规范

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