Tipos de Plataformas Offshore

7/30/2019 Tipos de Plataformas Offshore

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Plataformas

Docente - Andr Costa 1

Tipos de PlataformasOffshore

Instrutor Andr Costa

Obs: Trata de todo upstream.

Fone:

Valor: R$ 78,00

Solicitar: ( ) Sim ( ) No

Endereo: www.editorainterciencia.com.br

Editora / Ano: Intercincia / 2004

Local de Compra: Rio de Janeiro

Leitura sugerida (pginas): Completo

Autor(es): Thomas, J E.

Ttulo: Fundamentos de Engenharia de Petrleo

Bibliografia

Obs: Trata de forma simples toda cadeia do petrleo

Fone:

Valor: R$ 35,00

Solicitar: ( ) Sim ( ) No

Endereo: www.qualitymark.com.br

Editora / Ano: Qualitymark / 2005

Local de Compra: Rio de Janeiro

Leitura sugerida (pginas): 16 at 51.

Autor(es): Cardoso, L C.

Ttulo: Petrleo do Poo ao Posto

Bibliografia Bibliografia

Notas de Aula (SENAI) Anderson Cunha;

Notas de Aula (UNESA) Luiz Chaves;

Notas de Aula da UGF, USP e UFRJ.

Plataformas de Petrleo O desenvolvimento da produo offshore

iniciou-se a partir da concepo de plataformasfixas.

Essa tecnologia foi desenvolvida entre asdcadas de 30 e 50.

Plataformas de Petrleo Consistia em grandes estruturas metlicas

apoiadas no solo marinho.

Com o ganho em LDA houve a necessidadede desenvolver unidades no mais apoiadas

ao solo.


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Plataformas


Plataformas de Petrleo

As primeiras UPM eram simplesmentesondas terrestres montadas sobre estruturas

de madeira para perfurar em guas rasas.


Com o passar do tempo, a necessidade debuscar petrleo em guas mais profundas fez

avanar as pesquisas em novas tcnicas eequipamentos direcionados perfurao

martima (offshore).


Sondas especificamente confeccionas parautilizao offshore foram sendo desenvolvidas.

Nos anos 50 aparecem as primeirasjack-ups (auto-elevatrias).


Final dos anos 50 aparecem tambm asprimeiras semi-submersveis - SS.

Na dcada seguinte, desenvolveu-se atecnologia do posicionamento dinmico.

Plataformas de Petrleo Plataformas de Petrleo Existe duas grandes classes:

Perfurao;

Produo (UEP).


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Plataformas de Perfurao

Instalada em uma locao a fim deprospectar a existncia de uma jazida de

petrleo, atravs de um poo.

Plataformas de Produo

Instalada em uma locao a fim de explotar,de forma comercial, o hidrocarboneto da jazida

de petrleo descoberta pela explorao,geralmente ao longo de 20 anos.

Plataformas de Petrleo Ekofisk Mar do Norte

Plataformas - Tipos Apoiadas no fundo do mar:

Fixas (Jaqueta ou Gravidade);

Auto-Elevatria (Jack-up).

Plataformas - Tipos Flutuantes:

Semi-Submersvel;

Bias;

Navios.


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Plataformas - Tipos

Mista:

Torres;

Spar;

TLPou TLWP.

Plataforma FixaTipo Jaqueta

Plataforma Fixa Tipo Jaqueta Plataforma Fixa Tipo Jaqueta

Formada por uma estrutura principaltridimensional que vai ser apoiada no leito

marinho e em seguida fixada.

Plataforma Fixa Tipo Jaqueta Plataforma Fixa Tipo Jaqueta Sobre essa estrutura colocada uma

superestrutura formada pordecks.

Totalmente fabricado em ao, no passadoutilizava-se concreto.


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Superestrutura Plataforma Fixa Tipo Jaqueta

Foram as primeiras a serem utilizadas etrata-se de uma adaptao de uma sonda

onshore para o uso no mar.

Plataforma Fixa Tipo Jaqueta

Apresenta uma serie de restries sendo asmais significativas, a sua:

Mobilidade;

Capacidade de operao quanto a LDA.


Baixo custo do aluguel da sonda (US$ 30 a60.000 / dia);

Completao seca;

Operao livre das condies martimas(ondas e correnteza);

Plataforma Fixa Tipo Jaqueta Sistema de cabea do poo (BOP) na

superfcie;

Baixo nvel de complexidade dosequipamentos (tecnologia de uma sonda

terrestre);

LDA at 189 metros*.



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Podem operar sozinhas (mandando o leodiretamente para uma base onshore atravs

de dutos);

Operar com um navio aliviador (FSO)acoplado a mesma.

PRA -1

Tem capacidade para transferir at 818 milbarris/dia e vai receber, via dutos, as

produes da P-51, P-52, P-53 e P-55.

Plataforma Fixa Tipo Jaqueta Esforo principais: correntes; ondas; peso

prprio; vento; perfurao do solo, eexplotao do petrleo.

Plataforma Fixa Tipo Jaqueta Transporte:

Grande arrastadas at a locao por meiode flutuadores;

Pequena (at 50 m) iadas at a locao.


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Instalao:

Transporte, Lanamento, Flutuao,Verticalizao (Erguimento), Assentamento,

Estaqueamento, e Colocao dasuperestrutura.


Transporte.


Lanamento.


Flutuao.

Plataforma Fixa Tipo Jaqueta Verticalizao (Erguimento).

Plataforma Fixa Tipo Jaqueta Assentamento.


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Estaqueamento.


Estaqueamento.


Colocao da superestrutura.

Plataforma FixaTipo Gravidade

(ConcreteGravity)


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Plataforma Fixa Tipo Gravidade

Apiam-se no fundo do mar intermdio degrandes colunas de concreto armado.

Troll A


Na base das pernas existe um sistema decpsulas vcuo que permite a fixao no

leito marinho.


Plataforma Fixa Tipo Gravidade Indicada para produo de petrleo, alcana

uma LDA de at 400m;

Sofre um esforo estrutural maior que a dotipo jaqueta.

Plataforma Fixa Tipo Gravidade Podem operar mandando a produo para

um terminal petrolfero atravs de um oleodutoou realizando a operao de offloading.


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Complexo Troll A

PlataformaAlto Elevatria

(Jack-up)

Plataforma Jack-up

Apresenta basicamente as mesmascaractersticas que as sondas fixas, porm tem

um diferencial muito importante, suasustentao mvel.

Plataforma Jack-up

Caracterstica que lhe proporciona umamobilidade muito maior, uma vez que suas

pernas so elevatrias.

Plataforma Jack-up Plataforma Jack-up As pernas elevatrias podem apresentar o

designer cilndrica ou jaquetadas.


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Plataforma Jack-upP-01 Plataforma Jack-up

Em LDAs grandes as pernas jaquetadasapresentam melhor resistncia a flambagem

que o choque das ondas provocam nasmesmas.

Plataforma Jack-up

Esse tipo de plataforma muito utilizado noGolfo do Mxico.

Sempre ser rebocada at a locao.

Plataforma Jack-up

Plataforma Jack-up Baixo custo do aluguel da sonda (US$ 30 a

60.000 / dia);

Completao seca;

Plataforma Jack-up Operao livre das condies martimas

(ondas e correnteza);

Sistema de cabea do poo (BOP) nasuperfcie;


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Plataforma Jack-up

Baixo nvel de complexidade dosequipamentos (tecnologia de uma sonda

terrestre);

LDA at 160 metros.

Plataforma Jack-up

Plataforma Jack-up

Esforo principais: correntes; ondas; pesoprprio; vento; perfurao do solo, esforosdinmicos decorrentes da maior flexibilidade

das pernas.

Plataforma Jack-up - Problemas

Durante o transporte ocorre a flambagemdas pernas.

Na fixao ocorre a penetrao das pernasno leito marinho.

Plataforma Jack-up - Problemas


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PlataformaSemi

Submersvel(SS)

Plataforma Semi Submersvel (SS)

So muito utilizadas no Brasil, apresentagrande mobilidade e teoricamente no possui

limitao quanto a LDA.


So compostas por flutuadores submarinos,estrutura de convs, e colunas nas

extremidades.


Plataforma Semi Submersvel (SS) Alguns modelos possuem posicionamentodinmico (DPGS) o que facilita em muito suainstalao em uma locao, dispensando a

utilizao de ncoras.

Dinamic Position Global System Sistema auxiliado por satlites (GPS);

Os thrusters (motores auxiliares) existentesna plataforma so acionados para manter-la

estacionada na locao.


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Thrusters Dinamic Position Global System

Sistema tambm conhecido comoGNSS Global Navigation Satellite System.


Sua sustentao dar-se atravs de 2 cascosinstalados abaixo do deck(atravs de colunas)

e um sistema de lastreamento empregadopara manter-la estvel (flutuando).

Plataforma Semi Submersvel (SS) Plataforma Semi Submersvel (SS) Mdio custo do aluguel da sonda (US$

200.000 350.000 / dia);

Completao molhada;


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SS - Completao Plataforma Semi Submersvel (SS)

Operao sonda-solo marinho via cabos-guias;

Sistema de cabea do poo (BOP)localizado no solo marinho;


Alto nvel de complexidade dosequipamentos;

LDA acima dos 200 metros;


Operao dependente das condiesmartimas (movimentos de heave);

Utiliza ROV(Remote Operated Vehicle) paraoperaes no leito marinho;

ROV (Remote Operated Vehicle) Plataforma Semi Submersvel (SS) Pode ser ou no autopropulsada;

Quando transportadas por longas distnciadever ser rebocada.


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Plataforma Semi Submersvel (SS) Plataforma Semi Submersvel (SS)

A sua instalao pode ocorrer de duasmaneiras:

Ancoragem tradicional; ou

DPGS.


Instalao:

Ocorre o lastreamento de seus cascos e alinha dgua fica na altura das pernas,

atenuando o heave.


Plataforma Semi Submersvel (SS) Plataforma Semi Submersvel (SS) Para que no ocorra o enterramento daperfurao dever ser evitado ao mximo o

deslocamento horizontal.


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Existe um ranger de deslocamentodenominado offsete expresso em

percentuais de LDA e ditados pelas limitaesdos equipamentos de subsuperfcie, operaes

e pela profundidade da unidade.



Pode realizar operaes de produo dehidrocarbonetos, processamento e offloading

(transferncia do leo), mas no dearmazenagem, uma vez que no possui

tanques.


A utilizao pela Petrobras como unidade deproduo, data do incio da dcada de 80,

onde algumas de perfurao foram adaptadas.

Ficou conhecido como Sistema de Produo

Antecipada.

Plataforma Semi Submersvel (SS) A Petrobras a maior* operadora do mundo

em unidades para produo.

* 2007



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Um tipo que vem aparecendo no mercado uma mescla entre perfurao e produo,trata-se da FPDU Floating Production &

Drilling Unit.

Semi Submersvel (SS) - FPDU

Vem sendo usado com sucesso pela NorskHydro no Mar do Norte.

Essa combinao permite um melhorgerenciamento do reservatrio.

Semi Submersvel (SS) - FPDU

Geralmente o casco construdo separadodo decke a sua juno vai ocorrer numa

operao conhecida mating.PlataformaTipo Bia

Plataforma tipo Bia Usada para desenvolvimento da produo,servindo para receber o riserde produo e

realizar o offloading.

Plataforma tipo Bia Foi muito utilizado como EPS Early

Production System (Sistema Antecipado deProduo) no incio da explotao da BC.


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Plataforma tipo Bia

Esforo principais: correntes; ondas;carregamento de petrleo; ancoragem e

impacto das ondas.

Plataforma tipo Bia

Geralmente ancorada por um sistema depernas em catenria, conhecida por:

CALM - Catenary Anchor Leg Mooring.

Plataforma tipo Bia Plataforma tipo Bia

PlataformaNavio

Plataforma Navio Muito empregada hoje em dia, tanto na

produo (FPSO Floating Production Storageand Offloading) quanto na perfurao (NS

Navio Sonda).


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Plataforma FPSOP-50 Plataforma NS Navio Sonda

Plataforma Navio

Tem basicamente as mesmascaractersticas das SS, excertos por seu casco

no submergir totalmente.

Plataforma Navio

O posicionamento mais crtico, por sermaior a rea a ser atingida pelas ondas e

ventos.

Plataforma Navio Instalao e Fixao:

Quando de produo ncora;

Quando de perfurao DPGS (maioria).

Plataforma NSNavio Sonda


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Plataforma Navio NS

Um navio adaptado para sondagem oufabricado para esse fim.

Plataforma Navio NS

uma unidade que possui propulso prpriao que lhe confere a maior mobilidade entre os

modelos anteriores.

Embora igualmente rebocado quando forexecutar grandes deslocamento.

Plataforma Navio NS

Maior capacidade de posicionamento nalocao quando equipada com DPGS.

Plataforma Navio NS

Abaixo da torre de perfurao, existe umaabertura no permite a passagem da coluna deperfurao e outros equipamentos chamada

moon-pool.

Moon-pool Plataforma Navio NS O sistema de posicionamento dos NS maismodernos composto por sensores acsticos,

propulsores e computadores, que anula osefeitos dos ventos, ondas e correntes em seu

casco.


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Plataforma Navio NS

Custo do aluguel da sonda/dia (mais de US$300.000, podendo chegar a US$ 600.000

quando equipadas com DPGS);

Plataforma Navio NS

Custo do aluguel da sonda/dia (mais de US$120.000, podendo chegar a US$ 600.000

quando equipadas com DPGS);

Completao molhada;

Plataforma Navio NS

Operao sonda-solo marinho via cabos-guias;

Sistema de cabea do poo (BOP)localizado no solo marinho;

Plataforma Navio NS - BOP

Plataforma Navio NS Alto nvel de complexidade dos

equipamentos;

LDA acima dos 200 metros;

Plataforma Navio NS Operao dependente das condies

martimas (movimentos de heave);

Utiliza ROV (Remote Operated Vehicle).


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Plataforma Navio NS

PlataformaFPSO

UEP UnidadeEstacionria de

Produo

Plataforma Navio FPSO

FloatingProduction Storage andOffloading

empregada exclusivamente nodesenvolvimento de campos de petrleo.

Vai ficar instalada na locao ao longo da

produtividade do campo.


Quase todas foram confeccionadas a partirde navios antigos de casco simples.

Plataforma Navio FPSO Plataforma Navio FPSO Tem capacidade para processar, armazenare prover a transferncia do petrleo e/ou gs

natural.


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No convs do navio, instalada um plantade processo para separar e tratar os fluidosproduzidos pelos poos, alm da planta de

estimulao dos poos.

FPSOPlanta de Processo

FPSOPlanta de Processo Plataforma Navio FPSO

Depois de separado da gua e do gs, opetrleo armazenado nos tanques do prprionavio, sendo transferido de tempos em tempos

para um navio aliviador - FSO.

Operao de Offloading Floating Storage and Offloading O navio aliviador um petroleiro que atracana popa da FPSO para receber petrleo que

foi armazenado em seus tanques e transport-lo para um terminal.


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O gs comprimido enviado para umaUPGN em terra atravs de gasodutos e/ou re-

injetado no reservatrio.


Os maiores tm capacidade de processo emtorno de 200 mil barris de petrleo por dia, com

produo associada de gs deaproximadamente 2 milhes de metros cbicos

por dia.

Plataforma Navio FPSO Plataforma Navio FPSO

Produo Offshore Plataforma FPSOMono-Casco


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Plataforma FPSOMono-Casco

uma unidade estacionria de produocom um formato circular que sofre menos

influncia das condies do mar e dos ventos.

Vo ser confeccionas tambm paraperfurao.

Plataforma Mono-Casco

Plataforma FPSOMono-Casco

Trata-se de um design inovador que estsendo utilizada pela primeira vez no mundoaqui no Brasil Campo de Piranema (Bacia

Sergipe-Alagoas).

FPSOPiranema

FPSOPiranema

PlataformaMista com Torre


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Mista com Torre

So torres fixas ao fundo em uma base, comjunta universal.

Mista com Torre

So mais leves que as estruturas fixasequivalentes, podendo operar em maioresLDAs (at 400m), pois os esforos geradospelo mar so atenuados pela articulao.

Mista com Torre - Tipos

Servio Onde ficam os operadores decampos;

Mista com Torre - Tipos

Processo Onde o leo explotado processado na prpria torre ou em um navio

FPSO acoplado;

Mista com Torre - Tipos Carregamento Por onde sobe a tubulao

para o carregamento de um navio.

Mista com Torre - Transporte So rebocadas at o local, flutuando.


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Mista com Torre - Fixao

Lastreamento e fixao da junta pormergulhadores em mdulos de servio ou

ROVs.

Mista com Torre - Operao

Sempre h uma fora restituidora agindopara cima.

Mista com Torre - Esforos

Ondas;

Correntes;

Prprio Peso.

Mista com Torre - Classificao

ASC Articulated Servicing Column;

AFC Articulated Flare Column;

APC Articulated Production Column.

Mista com Torre - Partes Junta universal permite pivotar em todas

as direes;

Flutuadores auxiliares do a flutuaonecessria quando em reboque na posio

horizontal;


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Mista com Torre - Partes

Tanque de lastro junto a junta universal,compensam as foras geradas pelos

flutuadores (deve-se diminuir ao mximo osesforos na junta);


Estrutura principal unio da seo inferior superior. A parte inferior submersa deve ser,

preferivelmente, em jaqueta, pois maispermevel s ondas, minimizando os

esforos;


Flutuador principal assegura a flutuao,equilibrando o esforo da junta;

Base serve como ancoragem da torre.Possuem flutuadores para o transporte por

reboque;


Compartimento de mar acima doflutuador. Atravs de orifcios evita-se que asondas e inclinaes da torre (implicado em

aumento do calado) aumentem os esforos najunta;

Mista com Torre - Partes Cabea existe nas torres de servio

(acomodao de equipamento e de pessoal)processo e carregamento (onde geralmente

rotatria.


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FPSO com Torre (Turret)

O turret um sistema de ancoragem quepermite um giro de 360 do navio para mant-lo sempre aproado de acordo com as ondas.

FPSO com Torre (Turret)

Tambm responsvel pela interligao daslinhas de produo (risers) com a planta de

processo ao longo da UEP.

FPSO com Torre (Turret) FPSO com Torre (Turret)

Plataforma Spar

Plataforma Spar Trata-se de uma unidade flutuante que

possui um estrutura cilndrica 90% submersa eancorada no leito marinho que vai manter a

estabilidade de todo top side.


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Plataformas


Plataforma Spar

A estrutura cilndrica (calado de 150 a 200m) vazada e no seu interior segue os risers deproduo at a planta de processo localizada

no convs da plataforma.

Plataforma Spar

Muito utilizada do Golfo do Mxico e Mar doNorte.

Basicamente utilizadas para produoembora exista algumas que fazem perfurao.

Golfo do Mxico Mar do Norte

Plataforma Spar - Composio Estrutura de convs (topside);

Estrutura de casco para suporte do convs(tanques alagveis tipo hard);

Plataforma Spar - Composio Estrutura treliada intermediria, e tanquesalagveis na base para reduo da altura do

CG e verticalizao do casco na locao(tanque soft).


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Spar Estrutura Cilndrica

Na parte superior compartimentos estanquea ar garantem a flutuabilidade;

Na parte inferior compartimentos estanque agua contribuem para a estabilidade.

Plataforma Spar- Casco

Plataforma Spar- Casco Genesis Spar

Genesis Spar Genesis Spar


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Plataformas


Genesis Spar Genesis Spar

Spar Plataforma Spar

Como principal vantagem apresenta rapidezna construo de seu casco.

O movimento vertical limitado permite aaplicao da tecnologia das plataformas fixas.

Plataforma Spar A grande limitao a necessidade detrabalho de interligao convs/casco na

chegada a locao.

TLP ou TLWPTension-LegWellheadPlatform


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Plataformas


TLP Tension-Leg Platform

So unidades flutuantes utilizadasbasicamente para a produo de petrleo,

bastante semelhante da plataforma SS comcomportamento complacente.

Porm, sua ancoragem ao fundo mar diferente.


So ancoradas por estruturas tubulares,com os tendes fixos ao fundo do mar por

estacas e mantidos esticados pelo excesso deflutuao da plataforma, o que reduz

severamente os movimentos da mesma.

TLP Tension-Leg Platform TLP Tension-Leg Platform

Desta forma, as operaes de perfurao,completao e produo sero semelhantes

s executadas pelas plataformas fixas.

No Brasil recebe o nome de Plataforma de

Pernas Atirantadas.



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Plataformas



A maior vantagem destas unidades, est naamplitude de seu movimento vertical, que

extremamente reduzido.

Permitindo a utilizao da tecnologia dasplataformas fixas.


Enquanto numa unidade mvel arestaurao ao afundamento e natural

(empuxo), nessa os tendes (tethers) quevo restaurar os movimentos verticais e

horizontais.

TLP Tension-Leg Platform TLP Tension-Leg Platform

Os flutuadores deslocam um volume degua igual ou inferior ao volume deslocado

pelas colunas. Diferente da SS, por exemplo,que seus pontes deslocam o dobro ou mais

de gua.

TLP Tension-Leg Platform Uma evoluo a ETLP Extended

Tension-Leg Platform desenvolvida pelaFloaTEC, que entre outras novas

caracterstica, diminuiu o nmero de tendesempregados na instalao.

TLP & ETLP


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A maior operadora a Shellno Golfo doMxico.

Sua capacidade mxima em torno de1500m (tendes de ao).

Sistema TLPcom FPSOObrigado!!!

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