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1、流量計(jì)量與技術(shù)地址:北京市西城區(qū)展覽館路1號(hào) 100044電話-mail:北京建筑工程學(xué)院 詹淑慧2022/8/8主要內(nèi)容我國(guó)城鎮(zhèn)燃?xì)獾陌l(fā)展與天然氣利用政策燃?xì)獾姆N類及特性各類用戶用氣工況及流量計(jì)選擇供需平衡方法及調(diào)度工作的作用供銷差主要原因分析常用燃?xì)饬髁坑?jì)原理及特性2022/8/8 一、我國(guó)城鎮(zhèn)燃?xì)獾?發(fā)展與天然氣利用政策2022/8/8我國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)及預(yù)測(cè) 2022/8/8我國(guó)天然氣利用的總體規(guī)劃 在2010年前實(shí)施: 1.西氣東輸 2.俄氣南供 3.液化天然氣進(jìn)口 4.近海天然氣利用 5.煤層氣開(kāi)發(fā)利用2022/8/8天然氣利用政策經(jīng)國(guó)務(wù)院同意,國(guó)家發(fā)

2、展改革委研究制定的于2007年8月30日正式頒布實(shí)施在我國(guó)境內(nèi)所有從事天然氣利用的活動(dòng)均應(yīng)遵循該政策2022/8/8天然氣利用政策主要內(nèi)容制定政策的必要性適用范圍和管理主體指導(dǎo)思想和基本原則天然氣利用領(lǐng)域和順序天然氣節(jié)約利用保障措施2022/8/8天然氣利用政策制定政策的必要性緩解天然氣供需矛盾:遏制不合理的需求,促進(jìn)天然氣供求關(guān)系協(xié)調(diào) 優(yōu)化天然氣使用結(jié)構(gòu):我國(guó)天然氣使用結(jié)構(gòu)不合理,化工用氣比例過(guò)高 促進(jìn)節(jié)能減排工作:合理利用天然氣,可以優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),改善大氣環(huán)境 2022/8/8天然氣利用政策適用范圍和管理主體適用范圍:天然氣下游利用領(lǐng)域,也適用于管道進(jìn)口天然氣和液化天然氣(LNG) 管

3、理主體:國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)負(fù)責(zé)全國(guó)天然氣利用管理工作;各?。▍^(qū)、市)發(fā)展和改革委員會(huì)會(huì)同相關(guān)主管部門負(fù)責(zé)本行政區(qū)域內(nèi)天然氣利用管理工作 2022/8/8天然氣利用政策指導(dǎo)思想和基本原則指導(dǎo)思想:加大調(diào)控和引導(dǎo)力度,強(qiáng)化需求側(cè)管理,優(yōu)化天然氣使用結(jié)構(gòu),提高資源利用效率,促進(jìn)天然氣市場(chǎng)健康有序發(fā)展。基本原則:國(guó)家對(duì)天然氣利用統(tǒng)籌規(guī)劃;明確天然氣利用順序,促進(jìn)天然氣科學(xué)利用、有序發(fā)展;節(jié)約優(yōu)先,提高資源利用率。 2022/8/8天然氣利用政策天然氣利用領(lǐng)域和順序天然氣利用領(lǐng)域:城市燃?xì)?、工業(yè)燃料、天然氣發(fā)電和天然氣化工。綜合考慮天然氣利用的社會(huì)效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益,根據(jù)不同用戶的用氣特點(diǎn),將天

4、然氣利用分為優(yōu)先類、允許類、限制類和禁止類。 2022/8/8天然氣利用政策優(yōu)先類:城市燃?xì)猓撼擎?zhèn)(尤其是大中城市)居民炊事、生活熱水等用氣 公共服務(wù)設(shè)施(機(jī)場(chǎng)、政府機(jī)關(guān)、職工食堂、幼兒園、學(xué)校、賓館、酒店、餐飲業(yè)、商場(chǎng)、寫字樓等)用氣 天然氣汽車(尤其是雙燃料汽車) 分布式熱電聯(lián)產(chǎn)、熱電冷聯(lián)產(chǎn)用戶 2022/8/8天然氣利用政策允許類:城市燃?xì)猓杭惺讲膳脷猓ㄖ钢行某菂^(qū)的中心地帶);分戶式采暖用氣;中央空調(diào) 工業(yè)燃料:在建材、機(jī)電、輕紡、石化、冶金等工業(yè)領(lǐng)域:以天然氣代油、液化石油氣項(xiàng)目;環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益較好的以天然氣代煤氣項(xiàng)目;可中斷供氣的用戶天然氣發(fā)電: 重要用電負(fù)荷中心且天然氣供應(yīng)

5、充足的地區(qū),利用天然氣調(diào)峰的發(fā)電項(xiàng)目天然氣化工:用氣量不大、經(jīng)濟(jì)效益較好的天然氣制氫項(xiàng)目; 用不宜外輸或上述一、二類用戶無(wú)法消納的天然氣生產(chǎn)氮肥項(xiàng)目 2022/8/8天然氣利用政策限制類:天然氣發(fā)電:非重要用電負(fù)荷中心的天然氣發(fā)電項(xiàng)目 天然氣化工: 已建的合成氨廠以天然氣為原料的擴(kuò)建項(xiàng)目、合成氨廠煤改氣項(xiàng)目;以甲烷為原料,一次產(chǎn)品包括乙炔、氯甲烷等的碳化工項(xiàng)目;除允許類以外的新建以天然氣為原料的合成氨項(xiàng)目; 2022/8/8天然氣利用政策禁止類:天然氣發(fā)電:陜、蒙、晉、皖等十三個(gè)大型煤炭基地所在地區(qū)建設(shè)基荷燃?xì)獍l(fā)電項(xiàng)目 天然氣化工:新建或擴(kuò)建天然氣制甲醇項(xiàng)目; 以天然氣代煤制甲醇項(xiàng)目 2022

6、/8/8天然氣利用政策項(xiàng)目管理:已建用氣項(xiàng)目,維持供氣現(xiàn)狀在建或已核準(zhǔn)的用氣項(xiàng)目,按合同執(zhí)行新上用氣項(xiàng)目一律按本政策執(zhí)行天然氣產(chǎn)地利用天然氣也應(yīng)嚴(yán)格遵循政策 2022/8/8天然氣利用政策保障措施搞好供需平衡:國(guó)家發(fā)改委負(fù)責(zé)調(diào)控天然氣消費(fèi)總量,力爭(zhēng)供需平衡,推動(dòng)資源、運(yùn)輸、市場(chǎng)協(xié)調(diào)有序發(fā)展制定利用規(guī)劃與計(jì)劃:各?。▍^(qū)、市)要結(jié)合節(jié)能減排目標(biāo),做好天然氣利用規(guī)劃;按“量入為出”的原則,做好用氣計(jì)劃安排,保證天然氣供需平衡,避免因人為因素造成“氣荒”。天然氣利用規(guī)劃應(yīng)具有前瞻性、長(zhǎng)遠(yuǎn)性,充分認(rèn)識(shí)國(guó)內(nèi)氣價(jià)逐步與國(guó)際氣價(jià)接軌的必然趨勢(shì);應(yīng)研究以天然氣替代油、液化石油氣及其設(shè)施利用問(wèn)題,避免經(jīng)濟(jì)損失。

7、2022/8/8天然氣利用政策保障措施加強(qiáng)需求側(cè)管理:各有關(guān)?。▍^(qū)、市)要加強(qiáng)需求側(cè)管理,優(yōu)化用氣結(jié)構(gòu),合理安排用氣增長(zhǎng),確保居民、公用福利設(shè)施及重點(diǎn)用戶的供氣安全。對(duì)違規(guī)用氣的禁止類用戶,要研究制定必要時(shí)采取停供氣等措施 提高供應(yīng)能力:鼓勵(lì)加大天然氣資源勘探開(kāi)發(fā)力度,進(jìn)口天然氣,提高天然氣供應(yīng)能力,滿足市場(chǎng)需求,緩解供需矛盾 保障穩(wěn)定供氣:天然氣供需雙方應(yīng)明確彼此在調(diào)峰和安全供氣方面所承擔(dān)的責(zé)任;鼓勵(lì)建設(shè)調(diào)峰設(shè)施和建立特大型城市天然氣儲(chǔ)備機(jī)制。 2022/8/8天然氣利用政策保障措施合理調(diào)控價(jià)格:深化天然氣價(jià)格改革,完善天然氣價(jià)格形成機(jī)制,逐步理順天然氣價(jià)格與可替代能源價(jià)格的關(guān)系,充分發(fā)揮天

8、然氣價(jià)格在調(diào)節(jié)供需關(guān)系中的杠桿作用 嚴(yán)格項(xiàng)目管理:在天然氣供需緊張的情況下,國(guó)家將嚴(yán)格天然氣發(fā)電與天然氣化工項(xiàng)目核準(zhǔn)、備案工作;明確禁止以大、中型氣田所產(chǎn)天然氣為原料建設(shè)LNG項(xiàng)目 2022/8/8 二、燃?xì)獾?種類及特性2022/8/8燃?xì)獾姆N類一、天然氣1氣田氣(干氣) 甲烷含量一般不少于90% 2石油伴生氣 甲烷含量約為80%3凝析氣田氣 甲烷含量約為75% 2022/8/8天然氣來(lái)源一般認(rèn)為,天然氣是古代動(dòng)、植物的遺體在不同的地質(zhì)條件下,通過(guò)生物化學(xué)作用以及地質(zhì)變質(zhì)作用生成的可燃?xì)怏w。天然氣熱值高,容易燃燒且燃燒效率高,是優(yōu)質(zhì)的氣體燃料。2022/8/8燃?xì)獾姆N類二、人工燃?xì)?1干餾煤

9、氣:(高溫、中溫) 2氣化煤氣 3油制氣 主要成分:H2、CO、CH4 三、液化石油氣(LPG) 主要成分:C3、C4 丙烷、丙烯、丁烷和丁烯 2022/8/8燃?xì)獾姆N類四、其他燃?xì)?1.煤層氣與礦井氣 主要成分為甲烷、氮?dú)?2.非常規(guī)天然氣 天然氣水合物,俗稱“可燃冰” 3.生物氣(人工沼氣 )2022/8/8燃?xì)獾幕拘再|(zhì)一、物理化學(xué)性質(zhì)1. 燃?xì)獾慕M成 體積(容積)成分 重量成分 分子(摩爾)成分 燃?xì)獬煞譁y(cè)定 吸收法 氣相色譜儀2022/8/8燃?xì)獾幕拘再|(zhì)一、物理化學(xué)性質(zhì)2. 平均分子量3燃?xì)獾钠骄芏群拖鄬?duì)密度 平均密度:kg/m3 相對(duì)密度:氣體與空氣比 液體與水比2022/8/

10、8燃?xì)獾幕拘再|(zhì)一、物理化學(xué)性質(zhì)4臨界參數(shù) 臨界溫度、臨界壓力5氣體狀態(tài)方程 PV=ZRT Z壓縮因子2022/8/8燃?xì)獾幕拘再|(zhì)一、物理化學(xué)性質(zhì)6黏度 運(yùn)動(dòng)黏度、動(dòng)力黏度 7飽和蒸氣壓和相平衡常數(shù) 一定溫度 密閉容器 液體與氣體處于動(dòng)態(tài)平衡2022/8/8燃?xì)獾幕拘再|(zhì)一、物理化學(xué)性質(zhì)8. 沸點(diǎn)和露點(diǎn)9體積(容積)膨脹 液體在溫度升高時(shí)的特有現(xiàn)象10. 水化物(水合物) 管道輸送天然氣時(shí)要避免出現(xiàn)2022/8/8燃?xì)獾幕拘再|(zhì)二、熱力與燃燒特性 1. 氣化潛熱 氣液轉(zhuǎn)換時(shí)的重要參數(shù) 2. 燃?xì)獾臒嶂?低熱值、高熱值 3. 著火溫度 在純氧和空氣中有差異 4. 爆炸極限 爆炸下限 爆炸上限2

11、022/8/8 燃?xì)夤艿浪τ?jì)算的公式 燃?xì)庠诠芫W(wǎng)中的流動(dòng)實(shí)際上不穩(wěn)定流動(dòng)。但在城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)工程設(shè)計(jì)中,通常將一段時(shí)間內(nèi)按其流量不變考慮,即認(rèn)為是穩(wěn)定流動(dòng)。 在多數(shù)情況下,管道內(nèi)燃?xì)獾牧鲃?dòng)還可以認(rèn)為是等溫的,其溫度等于埋管周圍土壤的溫度,因此決定燃?xì)饬鲃?dòng)狀況的參數(shù)為:壓力P、密度 和流速 。2022/8/8燃?xì)庠趫A管中穩(wěn)定流動(dòng)方程式 方程組簡(jiǎn)化 管道流場(chǎng)分布 2022/8/8 三、各類用戶 用氣工況及流量計(jì)選擇2022/8/8早期的城市燃?xì)庵饕怯糜谡彰?,以后逐漸發(fā)展為用于炊事及生活用熱水的加熱,然后擴(kuò)展到工業(yè)領(lǐng)域:用做工業(yè)燃料(熱加工)和化工原料。在國(guó)際上,天然氣主要用于發(fā)電、以化工為主的工

12、業(yè)、一般工商業(yè)和居民生活用氣。我國(guó)城鎮(zhèn)燃?xì)庵饕糜诰用裆钆c工業(yè)生產(chǎn)中的熱加工,近年燃?xì)鈶?yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展迅速。2022/8/8城鎮(zhèn)居民用戶主要用于炊事和生活用熱水的加熱。我國(guó)目前居民使用的燃具多為民用雙眼灶(或烤箱灶)及快速熱水器。用氣特點(diǎn):?jiǎn)螒粲脷饬坎淮?,用氣隨機(jī)性較強(qiáng)。流量計(jì):總流量較小、量程寬、計(jì)量精度中等、價(jià)格低廉、壽命期內(nèi)一般不維修2022/8/8商業(yè)用戶包括居民區(qū)配套的公共建筑設(shè)施(如賓館、旅館、飯店、學(xué)校、醫(yī)院等)、機(jī)關(guān)、科研機(jī)構(gòu)等的生產(chǎn)及生活用氣。用氣特點(diǎn):用氣量不很大,用氣比較有規(guī)律。流量計(jì):總流量一般4080m3/h,計(jì)量精度中等、價(jià)格適中、壽命期內(nèi)一般不維修2022/8/8工

13、業(yè)用戶目前我國(guó)城鎮(zhèn)的工業(yè)用戶主要是將燃?xì)庥糜谏a(chǎn)工藝的熱加工(作為燃料)。用氣特點(diǎn):用氣量較大,用氣比較有規(guī)律,用氣比較均衡。在供氣不能完全滿足需要時(shí),還可以根據(jù)供氣情況要求工業(yè)用戶在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)停氣或用氣(作緩沖用戶)。流量計(jì):總流量較大,計(jì)量精度中等;一般多處計(jì)量,以控制生產(chǎn)成本2022/8/8燃?xì)獍l(fā)電 主要使用天然氣(管輸天然氣、LNG)技術(shù)成熟、設(shè)備多樣化可冷、熱、電聯(lián)供用氣特點(diǎn):用氣量很大,負(fù)荷均衡發(fā)展受燃?xì)夤?yīng)量及其價(jià)格的制約流量計(jì):流量大,流量變化小2022/8/8燃?xì)獠膳c空調(diào)使用天然氣采暖形式多樣(集中采暖、獨(dú)立采暖),用氣量一般較大空調(diào)(制冷)一般為大型設(shè)備,集中空調(diào)用氣特

14、點(diǎn):季節(jié)性負(fù)荷受燃?xì)鈨r(jià)格、環(huán)保要求影響2022/8/8交通工具燃?xì)饣壳耙匀細(xì)馄嚍橹鳎↙NG、CNG汽車)未來(lái)發(fā)展方向:火車、輪船、飛機(jī)、飛行器一般以區(qū)域運(yùn)行的交通工具為發(fā)展對(duì)象用氣特點(diǎn):負(fù)荷均衡,一般計(jì)劃發(fā)展受加氣站設(shè)置的限制可減少對(duì)石油的依賴計(jì)量:灌裝時(shí)計(jì)量2022/8/8化工用氣用作生產(chǎn)原料用氣特點(diǎn):用氣量一般較大,負(fù)荷均衡應(yīng)綜合比較,確定是否發(fā)展計(jì)量:與工業(yè)用戶相同2022/8/8農(nóng)牧業(yè)等農(nóng)業(yè)、種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、糧食或農(nóng)副產(chǎn)品的儲(chǔ)存及深加工等天然氣氣源充足時(shí)可考慮發(fā)展應(yīng)做經(jīng)濟(jì)性分析2022/8/8 四、供需平衡方法 及調(diào)度工作的作用2022/8/8燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)特點(diǎn): 氣源供氣:基本均勻

15、 用戶用氣:不均勻用氣不均勻性對(duì)燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有很大影響。用氣不均勻情況可用季節(jié)或月不均勻性、日不均勻性、小時(shí)不均勻性描述。 2022/8/8燃?xì)庀到y(tǒng)供需平衡(調(diào)峰)方法調(diào)整氣源的生產(chǎn)能力設(shè)置機(jī)動(dòng)氣源 發(fā)揮調(diào)度作用利用緩沖用戶利用儲(chǔ)氣設(shè)施2022/8/8調(diào)度工作 負(fù)責(zé)上下游聯(lián)絡(luò),保障系統(tǒng)正常運(yùn)行常態(tài)運(yùn)行:系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)提供圖檔更新仿真預(yù)測(cè)功能引深2022/8/8調(diào)度工作 非常態(tài)運(yùn)行:氣源應(yīng)急突發(fā)事件應(yīng)急 應(yīng)急方案推薦 搶修、搶險(xiǎn)資料提供 通訊交互平臺(tái) 實(shí)時(shí)監(jiān)控指揮2022/8/8生產(chǎn)調(diào)度自動(dòng)化 數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA) 地理信息系統(tǒng)(GIS) 用戶管理系統(tǒng) 生產(chǎn)調(diào)度輔助決策系統(tǒng) 3

16、G系統(tǒng):動(dòng)態(tài)傳輸、圖像傳輸、車載圖檔等2022/8/8 五、供銷差 主要原因分析2022/8/8燃?xì)夤╀N差是指上游燃?xì)鈿庠垂?yīng)量與銷售給終端燃?xì)庥脩魵饬康牟铑~燃?xì)夤╀N差的高低直接影響燃?xì)馄髽I(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,是反映燃?xì)馄髽I(yè)整體素質(zhì)及其經(jīng)營(yíng)管理水平的重要標(biāo)志之一燃?xì)夤╀N差產(chǎn)生于供應(yīng)銷售的全過(guò)程,涉及技術(shù)、管理、計(jì)量等諸多方面,原因復(fù)雜而多變 2022/8/8燃?xì)夤╀N差產(chǎn)生原因計(jì)量原因氣源計(jì)量誤差用戶計(jì)量問(wèn)題:儀表精度誤差、流量計(jì)不匹配、超期使用等部分流量計(jì)沒(méi)有溫度、壓力修正2022/8/8燃?xì)夤╀N差產(chǎn)生原因技術(shù)、管理原因氣源與用戶計(jì)量不能實(shí)時(shí)核準(zhǔn)用戶收費(fèi)提前或延遲偷氣、漏氣無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在不計(jì)量用氣現(xiàn)

17、象:照顧用戶、合同收費(fèi)用戶、故意不計(jì)量用戶2022/8/8燃?xì)夤╀N差產(chǎn)生原因其他原因生產(chǎn)作業(yè)置換、放散管道、設(shè)備漏損:腐蝕損壞、事故破壞企業(yè)內(nèi)部用氣2022/8/8降低供銷差對(duì)策加強(qiáng)對(duì)計(jì)量設(shè)備的監(jiān)控與管理提高流量計(jì)精度與適用性完善管理制度:流量計(jì)校驗(yàn)、安裝、更換等企業(yè)內(nèi)部用氣管理生產(chǎn)作業(yè)準(zhǔn)備充分及控制放散量對(duì)偷氣、破壞實(shí)施造成漏氣加大處罰力度提高系統(tǒng)技術(shù)水平,實(shí)時(shí)監(jiān)控2022/8/8 六、常用燃?xì)?流量計(jì)原理及特性2022/8/8燃?xì)獾挠?jì)量 燃?xì)獾纳a(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理以及消費(fèi)等活動(dòng),都必須依據(jù)計(jì)量?jī)x表測(cè)量的值進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算或結(jié)算,以其量值的公正性維護(hù)銷售與消費(fèi)雙方的合法經(jīng)濟(jì)利益。 2022/8/8燃

18、氣的計(jì)量燃?xì)庥?jì)量主要是流量測(cè)量流量就是在單位時(shí)間內(nèi)流體通過(guò)一定截面積的量流量用流體的體積來(lái)表示稱為瞬時(shí)體積流量,簡(jiǎn)稱體積流量流量用流體的質(zhì)量來(lái)表示稱為瞬時(shí)質(zhì)量流量,簡(jiǎn)稱質(zhì)量流量2022/8/8燃?xì)庥?jì)量?jī)x表的選擇選用考慮因素5個(gè)方面儀表性能、特點(diǎn)流體特性:流體物性參數(shù)、流體的腐蝕、磨損、結(jié)垢、臟污等特性安裝條件環(huán)境條件經(jīng)濟(jì)因素:購(gòu)置費(fèi)、安裝費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)、校驗(yàn)費(fèi)、維護(hù)費(fèi)及備品備件等2022/8/8常用的燃?xì)庥?jì)量?jī)x表1.容積式流量計(jì) 膜式流量計(jì)(家用煤氣表)、羅茨式流量計(jì)等2.速度式流量計(jì) 葉輪流量計(jì)、渦輪流量計(jì)等3.差壓式流量計(jì) 孔板流量計(jì)4.渦街式流量計(jì)5.超聲波流量計(jì)2022/8/81.容積式流

19、量計(jì) 膜式燃?xì)獗砉ぷ髟鞩C卡表2022/8/81.容積式流量計(jì) 羅茨燃?xì)獗砉ぷ髟?可附加溫度補(bǔ)償器、壓力補(bǔ)償器等2022/8/8常用的燃?xì)庥?jì)量?jī)x表1.容積式流量計(jì):特點(diǎn)適于中小流量范圍精度適中,量程寬,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,不易被偷氣無(wú)需消耗外部能源、無(wú)需直管段價(jià)格便宜,安裝方便使用歷史悠久,有完備的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范可以直接給出用氣量的累積量2022/8/8常用的燃?xì)庥?jì)量?jī)x表2.速度式流量計(jì)工作原理:風(fēng)車原理 被測(cè)流體沖擊渦輪葉片,使渦輪旋轉(zhuǎn); 渦輪的轉(zhuǎn)速隨流量的變化而變化,即流量大,渦輪 的轉(zhuǎn)速也大 經(jīng)磁電轉(zhuǎn)換裝置把渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率的電 脈沖 根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和累計(jì)脈沖數(shù)即可求出瞬時(shí)流量和累積流量。種類:葉片式、葉輪(渦輪)式2022/8/8常用的燃?xì)庥?jì)量?jī)x表2.速度式流量計(jì)特點(diǎn)葉片、葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),有易損件被測(cè)介質(zhì)不潔凈時(shí),要加過(guò)濾器。否則渦輪、軸承易被卡住安裝渦輪流量計(jì)時(shí),前后管道法蘭要水平測(cè)量精度高,反應(yīng)速度快,測(cè)量范圍廣價(jià)格低廉,安裝方便、應(yīng)用廣泛主要用于工業(yè)用戶2022

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