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文檔簡介

壓力管道基礎(chǔ)專業(yè)知識

(1、概念、2分類、3技術(shù)參數(shù)、4結(jié)構(gòu)構(gòu)成與材料、5事故及事

故隱患存在的問題)

一、壓力管道的幾個(gè)相關(guān)概念和法律法規(guī):

1、壓力管道

《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》第七章、第八十八條(用語的含義)對壓

力管道的定義:

壓力管道,是嫄利用一定的壓力,用于輸送專體或者液體的管狀

設(shè)備,其范圍規(guī)定為:最高工作壓力大于或者等于0.IMPa(表壓)

的氣體、液化氣體、慧沌介質(zhì)就者可燃、易爆、有案、有腐伙性、呆

高工作溫度需于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體介質(zhì),且公稱直往大于

25mm的管道。壓力管道元件的含義,可在壓力管道含義的基礎(chǔ)上予

以延伸。

《條例》所指壓力管道是一個(gè)特定概念,是從安全角度講的,是

沿襲壓力容器的叫法。它指的是那些在生產(chǎn)、生活中使用的輸送可能

引起燃燒、爆炸或中毒等危險(xiǎn)性介質(zhì)的管道,如輸送原油、燃?xì)?、?/p>

類工藝物料、有毒氣體、有害氣體、液化氣體、高溫液體介質(zhì)的管道。

2、工業(yè)管道:

為企業(yè)、事業(yè)單位所屬的用于輸送工藝介質(zhì)的工藝管道、公用工

程管道及其他輔助管道的工業(yè)管道;

3、公用管道:

城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)的用于公用事業(yè)或民用的燃?xì)夤艿篮蜔崃艿?/p>

的公用管道;

4、長輸管道:

產(chǎn)地、儲存庫、使用單位間的用于輸送商品介質(zhì)的長輸管道,具

體講就是:

跨越地、市輸送商品介質(zhì)的管道;

跨越省、(自治區(qū)、直轄市)輸送商品介質(zhì)的管道。

5、動力管道

火力發(fā)電廠用于輸送蒸汽、汽水兩相介質(zhì)的管道。

二、壓力管道的分類、分級

出于便于安全管理的目標(biāo):對其進(jìn)行分類分級

(參照《壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)許可規(guī)則》TSGR1001-2008)

1、分類:

原則:按用途分類

1)長輸管道:GA

2)公用管道:GB

3)工業(yè)管道:GC

4)動力管道:GD

2、分級:

原則:按用管道的危險(xiǎn)性(與危險(xiǎn)性有關(guān)的介質(zhì)參數(shù):①、介質(zhì)大

毒性、燃燒爆炸特性;②、設(shè)計(jì)壓力;③、設(shè)計(jì)溫度)分級

1)長輸管道分兩級:GC1、GC2

2)公用管道分兩級:GB1、GB2

3)工業(yè)管道分三級:GC1、GC2、GC3

4)動力管道分兩級:GDI、GD2

5)分級:詳見:《壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)許可規(guī)則》

3、壓力管道介質(zhì):壓力管道輸送的物質(zhì)。

1)、按其物理性質(zhì)分

①、氣體;

②、液化氣體;

③、液體;

④、流體。

2)、液體按其化學(xué)性質(zhì)分

⑴、可燃、易爆液體

①、可燃液體:是指閃點(diǎn)高于45℃的液體。如-35號輕柴油、重

柴油、變壓器油、甘油等。

閃點(diǎn):是指液體揮發(fā)的蒸氣與空氣混合物可被點(diǎn)燃(閃燃)的最

低溫度。如乙腹(-45℃),石油(-7?-32C),石腦油(35?-38°。0

②、易燃液體-:是指閃點(diǎn)低于45C的液體。如液化石油氣、原

油、汽油、乙醴、煤油等。

③、易爆液體:是指閃點(diǎn)低于環(huán)境溫度的液體。

⑵、有毒液體

有毒液體:是指經(jīng)過呼吸道、皮膚或口腔進(jìn)入人體而對健康產(chǎn)生

危害的液體或蒸氣。如苯、甲醛、汞、汽油、乙醛、氨水等。

⑶、有腐蝕性液體

有腐蝕性液體:是指能灼傷人體組織并對管道材料造成損害的液

體。如硝酸、硫酸等。

4、壓力管道的技術(shù)參數(shù)(能反映其狀態(tài)特征的)

1)壓力:

2)溫度:

3)介質(zhì):

4)材料:

5)規(guī)格:

6)單線圖:

三、壓力管道材質(zhì)

1)金屬

A、黑色金屬(碳鋼、合金鋼、不銹鋼)

B、有色金屬(鋁、銅等)

2)非金屬(PE聚乙烯燃?xì)夤埽?/p>

四、壓力管道的生產(chǎn)過程、構(gòu)成與結(jié)構(gòu)

1、壓力管道作為特種設(shè)備的生產(chǎn)過程

1)、設(shè)計(jì)(壓力管道系統(tǒng))

2)、制造(壓力管道元件)

3)、壓力管道安裝

由壓力管道安裝單位將壓力管道組成件、附屬設(shè)施、安全保護(hù)裝

置安裝到一起,形成壓力管道(系統(tǒng))。

2、壓力管道的構(gòu)成

壓力管道由“壓力管道組成件、附屬設(shè)施和安全保護(hù)裝置”構(gòu)成。

根據(jù)《壓力管道使用登記管理規(guī)則》(試行)中對壓力管道、附

屬設(shè)施和安全保護(hù)裝置的界定,明確為:

a)管道組成件:用于連接或裝配成壓力密封的管道系統(tǒng)機(jī)械元

件,包括管子、管件、法蘭、墊片、緊固件、閥門、膨脹節(jié)、撓性接

頭、耐壓軟管、過濾器等。

b)管道支承件:是將管道荷載,包括自重、輸送流體重量、由

于操作壓力和溫度差所造成的荷載以及振動、風(fēng)力、地震、雪載、沖

擊和位移應(yīng)變引起的荷載傳遞到結(jié)構(gòu)架上去的元件。

c)附屬設(shè)施指陰極保護(hù)裝置、壓氣站、泵站、閥站、調(diào)壓站、

監(jiān)控系統(tǒng)等;

d)安全保護(hù)裝置指壓力管道上連接的安全閥、壓力表、爆破片

和緊急切斷閥等。

3、壓力管道元件間的連接方式

1)焊接

2)法蘭連接

3)螺紋連接

五、壓力管道安全管理、事故及事故隱患和存在的問題

(一)、現(xiàn)已形成的法律法規(guī)體系和安全管理

1、法律法規(guī)體系(行政許可、法定檢驗(yàn))

1)行政許可

⑴、法律:《行政許可法》

⑵、法規(guī):

①、《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》(國務(wù)院373號令)

②、《國務(wù)院對確需保留的行政審批項(xiàng)目設(shè)定行政許可的決定》

(國務(wù)院412號令)

③、特種設(shè)備地方性法規(guī)

⑶、行政規(guī)章:

①、原勞動部【1996】140號文發(fā)布的《壓力管道安全管理與監(jiān)

察規(guī)定》

②、事故處理規(guī)定等總局令(擬訂17件)

③、特種設(shè)備地方政府規(guī)章

(4)、安全技術(shù)規(guī)程、國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)

TSG系列的安全技術(shù)規(guī)程、規(guī)則(預(yù)計(jì)150項(xiàng)、現(xiàn)有90項(xiàng))

相關(guān)的設(shè)計(jì)、制造、安裝強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)

⑸、安全技術(shù)規(guī)范引用的(1500余項(xiàng))

2)法定檢驗(yàn)

⑴、法律

⑵、法規(guī)

⑶、行政規(guī)章

⑷、安全技術(shù)規(guī)程、規(guī)定、強(qiáng)制性國際標(biāo)準(zhǔn)

⑸、安全技術(shù)規(guī)程引用的標(biāo)準(zhǔn)

1、我國壓力管道的保有量及其特點(diǎn):

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,管道數(shù)量在不斷增加,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國現(xiàn)

在有長輸管道條,約(10萬)公里;集輸管道約100萬公里;城市

內(nèi)燃?xì)夤艿婪謩e為30萬公里、10萬公里;工廠的工業(yè)管道就更多了。

2、在用壓力管道安全狀況

安全監(jiān)督管理工作相對與鍋爐、壓力容器而言,起步晚、發(fā)展快、

保有量大且增長迅速。

近年來壓力管道事故發(fā)生頻繁。

3、壓力管道事故情況(1996年以前)

隨著管道數(shù)量的增多和運(yùn)行時(shí)間的增加,管道設(shè)計(jì)、制造、安裝

及運(yùn)行管理中的問題逐漸暴露出來,致使管道事故時(shí)有發(fā)生,據(jù)極不

完全的統(tǒng)計(jì),1994年3月至1995年3月,僅吉林、遼寧、河北三省

的5起事故,就死亡57人,傷149人,其中可統(tǒng)計(jì)的直接經(jīng)濟(jì)損失

達(dá)3533多萬元。沈陽市1993年僅煤氣泄漏事故就發(fā)生214起??梢?/p>

壓力管道安全形勢是嚴(yán)峻的。

河南省2000年新鄉(xiāng)化肥總廠

2002省人大前蒸汽管道泄露

2002省政府前燃?xì)夤艿佬孤侗?/p>

冷庫液氨管道泄露多次

2006安徽阜陽某化工廠閥門破裂造成的液氨泄露事故

2006鄭州某化工廠管道泄露引起的廠區(qū)爆炸事故

2007駐馬店熱電廠公用管道開裂事故

2007.5.1平頂山燃?xì)夤艿篱y門泄露事故

4、壓力管道事故的特點(diǎn)

1)局部性:(壓力管道元件完整性受到破壞)、

2)迅速蔓延擴(kuò)大

事故的蔓延擴(kuò)大主要是壓力管道破壞后其易燃易爆、有毒有害介

質(zhì)的迅速擴(kuò)散

3)引起事故的起始點(diǎn)分布特點(diǎn):點(diǎn)多、線長、面廣,給事故隱患的

排查,及事故調(diào)查帶來諸多困難

5、造成事故因素的分布情況

據(jù)對統(tǒng)計(jì)歷年來的200起各種壓力管道事故原因的分析:

A、使用管理問題占32.6%;

B、壓力管道組成件(管子、管件、閥門)質(zhì)量問題占27.3%;

C、安裝問題占18%(其中焊接問題占88.6%),設(shè)計(jì)問題占11%;

D、腐蝕問題占10.6%;

E、竣工試驗(yàn)和盲板問題占0.5%。

2、壓力管道的破壞形式及事故分析:

1)壓力管道的運(yùn)行特點(diǎn):

(1)高溫

(2)高壓

(3)工作介質(zhì)易燃易爆、劇毒、有腐蝕性

2)壓力管道破壞的幾種主要原因

(1)超壓造成過度變形

(2)因存在原始缺陷而造成低應(yīng)力脆斷

(3)因環(huán)境、介質(zhì)腐蝕破壞(28.1%)

(4)因交變載荷而導(dǎo)致的疲勞破壞(29.1%)

(5)因高溫環(huán)境造成的蠕變破壞(28.8%)

3)壓力管道破壞形式的分類

(1)按破壞時(shí)宏觀變形量的大小分為韌性破壞(延性破壞)和

脆性破壞兩大類

(2)按破壞時(shí)材料的微觀斷裂機(jī)制分為:韌窩斷裂、解理斷裂、

沿晶脆性斷裂、疲勞斷裂等;

(3)習(xí)慣采用的混合法:以宏觀分類法為主,再結(jié)合一些斷裂

特征通常分為:韌性破壞、脆性破壞、腐蝕破壞、疲勞破壞、蠕變破

壞、其他形式的破壞。

10、壓力管道安裝(改造、維修)

⑴壓力管道安全單位必須持有壓力管道安裝許可證。

據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),在壓力管道的事故中,因安裝質(zhì)量差而引起的

事故占壓力管道總事故數(shù)的18%,有些使用單位對以前安裝的在用壓

力管道進(jìn)行檢驗(yàn),焊縫合格率最高為60%,一般的合格率僅為20%

左右,有些管道由于焊縫合格率太低無法修理、只能整條管道更換掉。

安裝質(zhì)量問題是由多方面原因造成的,其中主要的原因是安裝單位的

資格管道問題。

因此,為了提高安裝安全質(zhì)量,使新建、擴(kuò)建、改建壓力管道“優(yōu)

生”,本條規(guī)定壓力管道安裝單位必須持有勞動行政部門頒發(fā)的壓力

管道安裝許可證。對安裝環(huán)節(jié)的管道力度是很大的,其原因:一是目

前我國的設(shè)計(jì)、制造管理較混亂,預(yù)計(jì)在短期內(nèi)不會得到解決,強(qiáng)化

安裝這一環(huán)節(jié)可以控制一些未經(jīng)審批的設(shè)計(jì)圖樣及假冒偽劣產(chǎn)品進(jìn)

入安裝環(huán)節(jié)。

二是由于壓力管道(特別是城市燃?xì)夤艿篮烷L輸管道)有很多是

隱蔽工程,檢驗(yàn)難度大且耗資巨大,如果保證了安裝的質(zhì)量,則既保

證了管道運(yùn)行的安全性,又省去了許多檢驗(yàn)費(fèi)。

壓力管道安裝許可的規(guī)范性文件目前還是《壓力管道安裝到位資

格認(rèn)可實(shí)施細(xì)則》(新的《壓力管道安裝許可規(guī)則》尚未頒布實(shí)施)

⑵壓力管道安裝過程的監(jiān)督檢驗(yàn)

本條規(guī)定對壓力管道安裝必須進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn),其理由是:如果只

對安裝單位的資格進(jìn)行認(rèn)可發(fā)安裝許可證,沒有對安裝施工過程進(jìn)行

監(jiān)督檢驗(yàn),實(shí)際上是難以保障安裝方式質(zhì)量的,這是已被實(shí)踐所證明

的事實(shí)。

這種監(jiān)督檢驗(yàn)是由勞動行政部門認(rèn)可的有資格的檢驗(yàn)單位進(jìn)行

的,它是屬于法定檢驗(yàn)。這種法定監(jiān)督檢驗(yàn)不同于安裝單位內(nèi)部的檢

驗(yàn),也不同于屬于企業(yè)行為的監(jiān)理工作,法定監(jiān)督檢驗(yàn)是根據(jù)國家有

關(guān)法律、法規(guī)的規(guī)定,以保障人民生命財(cái)產(chǎn)為目的的強(qiáng)制性檢測檢驗(yàn),

它是在安裝單位內(nèi)部檢驗(yàn)與監(jiān)理工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,上述三種檢驗(yàn)

工作的性質(zhì)雖然不同,但在具體的監(jiān)督檢驗(yàn)工作中要處理好工作關(guān)

系。

新建、擴(kuò)建、改建的壓力管道應(yīng)由有資格的檢驗(yàn)單位對其安裝質(zhì)

量進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn);

11、壓力管道的注冊登記

依據(jù)《壓力管道使用登記管理規(guī)則》(試行)進(jìn)行注冊登記。

12、壓力管道的檢驗(yàn)

在用壓力管道應(yīng)由有資格的檢驗(yàn)單位進(jìn)行定期檢驗(yàn)。

檢驗(yàn)單位的資格審查按本規(guī)定第二十五、二十八條的規(guī)定進(jìn)行。

在用壓力管道應(yīng)由有資格的檢驗(yàn)單位進(jìn)行定期檢驗(yàn)。這方面要強(qiáng)

調(diào)的有兩點(diǎn),一是一定要進(jìn)行定期檢驗(yàn)。二是進(jìn)行定期檢驗(yàn)的單位一

定要具備本規(guī)定要求的檢驗(yàn)資格。

從事壓力管道焊接的焊工和無損檢測的檢測人員,必須按有關(guān)規(guī)定

取得勞動行政部門頒發(fā)的特種作業(yè)人中資格證書。

13、工業(yè)管道的安全監(jiān)察

工業(yè)管道的特點(diǎn)

1)數(shù)量多,管道系統(tǒng)大,車間內(nèi)管道布置交叉、緊湊;

2)管道組成件和支承件的材質(zhì)、品種、規(guī)格復(fù)雜,質(zhì)量均一性

差;

3)運(yùn)行過程受生產(chǎn)過程波動影響,運(yùn)行條件變化多,如熱脹冷

縮、交變載荷、溫度和壓力波動等;

4)腐蝕和破壞機(jī)理復(fù)雜,材料失效模式多。

1)工業(yè)管道的分級:

依據(jù)《壓力管道規(guī)范一工業(yè)管道》GB/T20801-2006、TSG

R1001—2008.《壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)許可規(guī)則》,工業(yè)管道按其安

全等級,劃分為(GC1、GC2、GC3)三級。其中GC1級最高,GC3

級最低。

1、符合下列條件之一的工業(yè)壓力管道為GC1級:

1)虢GB50610及HG20660中,毒性程度如下所列介質(zhì)的管道:

a)極度危害介質(zhì)(但苯除外);

b)高度危害氣體介質(zhì)(包括苯);

c)工作溫度高于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的高度危害液體介質(zhì)。

2)輸送GB50160及GBJ16中規(guī)定的火災(zāi)危險(xiǎn)性如下所列,且

設(shè)計(jì)壓力大于4MPa的管道:

a)甲、乙類可燃?xì)怏w;

b)甲類可燃液體(包括液化垃)

3)輸送流體介質(zhì)且設(shè)計(jì)壓力大于或等于lO.OMPa的管道,以及

設(shè)計(jì)壓力大于或等于4.0MPa且設(shè)計(jì)溫度高于或等于400℃的管道。

2、符合下列條件的工業(yè)壓力管道為GC2級:

除GC3級管道以外,介質(zhì)毒性危害程度、火災(zāi)危險(xiǎn)性(可燃性)

設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度低于GC1級的管道。

3、符合下列條件的工業(yè)壓力管道為GC3級:

輸送無毒、非可燃流體介質(zhì),設(shè)計(jì)壓力小于或等于l.OMPa且設(shè)

計(jì)溫度高于-20℃但不高于+186C的管道。

涉及毒性或可燃性不同的混合介質(zhì)時(shí).,應(yīng)當(dāng)按其中毒性或可燃性

最大的介質(zhì)考慮。

當(dāng)某一為害性介質(zhì)含量極小時(shí).,應(yīng)當(dāng)按其危害程度及其含量綜合

考慮由業(yè)主或設(shè)計(jì)決定混合介質(zhì)的毒性或可燃性類別。

2)技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)GB50235-1997工業(yè)金屬管道工程施工驗(yàn)收

規(guī)范》、GB50236-1998《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)

范、GB50316-2000《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》

3)安全監(jiān)察管理:有一定的規(guī)范性文件如:《壓力管道安裝安全

質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》、《在用壓力管道檢驗(yàn)規(guī)則》

14、公用管道安全監(jiān)察

公用管道的特點(diǎn)

⑴管道敷設(shè)長度大,跨越地區(qū)多,地形地質(zhì)及地下各種管網(wǎng)敷設(shè)

情況復(fù)雜;

⑵埋地敷設(shè)多,缺陷檢測難度大;

⑶容易遭受意外損傷。

⑷通過地區(qū)人口密集易形成惡性事故。

1)分級:GB1級:城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿?/p>

GB2級:城鎮(zhèn)熱力管道

2)技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn):現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(CJ標(biāo)準(zhǔn)系列)

3)安全監(jiān)察管理:尚無定期檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范

《規(guī)則》對其有一定的要求

第二十一條公用管道的建設(shè)必須符合城市規(guī)則、消防和安全的要

求,在選線的審查時(shí),應(yīng)征得當(dāng)?shù)貏趧有姓块T的同意。

城市規(guī)則、消防與公用管道建設(shè)的安全是有直接或間接的關(guān)系,

但城市規(guī)劃、消防方面的要求還是由它們的主管部門去管。勞動行政

部門將通過選線、設(shè)計(jì)、安裝和竣工等環(huán)節(jié)的安全監(jiān)察工作使公用管

道的建設(shè)符合安全要求。

在選線審查工作中,主要審查管道經(jīng)過的地方是否有火災(zāi)危險(xiǎn)性

為甲、乙類和毒性程度為極度危害的管道、貯罐、生產(chǎn)廠、住宅、道

路等,其安全距離是否符合要求。

第二十二條公用管道工程設(shè)計(jì)審查和竣工驗(yàn)收應(yīng)有當(dāng)?shù)貏趧有?/p>

政部門派出的安全監(jiān)察員參加。

勞動行政部門參加公用管道工程設(shè)計(jì)審查原主要內(nèi)容應(yīng)包括:設(shè)

計(jì)單位是否有相應(yīng)的資格證書和向勞動行政部門備案證明、設(shè)計(jì)圖樣

上是否有備案印模、設(shè)計(jì)所依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是否適用、設(shè)計(jì)圖樣的審

核與批準(zhǔn)是否符合要求等。

勞動行政部門參加公用管道工程竣工驗(yàn)收的主要內(nèi)容應(yīng)包括:竣

工資料是否齊全、是否按設(shè)計(jì)要求施工、有無按本規(guī)定要求的有資格

檢驗(yàn)單位監(jiān)督檢驗(yàn)證書等。

第二十三條任何單位和個(gè)人不得在公用管道上修筑建筑物、構(gòu)

筑物和堆放物品。

在城市燃?xì)夂蜔崃艿栏浇M(jìn)行施工時(shí)一,施工單位須征得有關(guān)管

理和使用單位同意,并經(jīng)雙方商定,采取相應(yīng)的安全保護(hù)措施后方可

施工。所在地勞動行政部門對此進(jìn)行監(jiān)督檢查。

城市公用管道事故中很大一部分事故是由于違章施工造成的,為

此,本條規(guī)定任何單位和個(gè)人在公用管道上修筑建筑物、構(gòu)筑物和堆

放物品是不允許的,是非法的,同時(shí)還規(guī)定在城市公用管道附近施工

的施工單位要征得城市公用事業(yè)管理單位和燃?xì)狻崃就?,?/p>

經(jīng)雙方商定,采取相應(yīng)措施后方可施工。所在地勞動行政部門對上述

兩項(xiàng)規(guī)定要進(jìn)行監(jiān)督檢查。

15、長輸管道

長輸管道管道的特點(diǎn)

⑴管道敷設(shè)長度大,跨越地區(qū)多,地形地質(zhì)情況復(fù)雜;

⑵埋地敷設(shè)多,缺陷檢測難度大;

⑶容易遭受意外損傷。

⑷跨省區(qū),建設(shè)單位、使用單位多為中央企業(yè)

1)分級

GA1級:符合下列條件之一的長輸管道為GA1級

輸送有毒、可燃、易爆氣體介質(zhì),最高工作壓力大于4.0MPa的

長輸管道;

輸送有毒、可燃、易爆液體介質(zhì),最高工作壓力大于或等于

6.4MPa,并且輸送距離(指產(chǎn)地、儲存地、用戶間輸送商品介質(zhì)管道

的長度)大于或者等于200Km的長輸管道;

GA2級:

GA1級以外的長輸(油氣)管道為GA2級。

2)技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn):目前主要是石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

3)安全監(jiān)察管理:《監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》含蓋,但未形成統(tǒng)一的管理

體制,原石油行業(yè)行政

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