中国金属学会２００４’冶金安全年会论文集
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燃气锅炉事故及其对策
申
强
（重庆钢铁股份公司生产安环处）
摘要分析了燃气锅炉事故及其原因，并讨论了相应的对策和措施关键词燃气锅炉事故对策
１概述为了抑制大气环境的恶化，提高大气质量，我国许多大中城市提出了用燃气锅炉代替燃煤锅炉，使燃气锅炉的发展面临一个良好的发展机遇。我国在用锅炉的结构发生了很大变化，燃气锅炉的数量大幅度增加，但由于我国燃气锅炉应用较晚，运行中的管理还存在一些问题，而目前供管理人员、司炉人员学习的专业性书籍较少。为了确保燃气锅炉的安全运行，预防燃气锅炉发生事故，本文对燃气锅炉事故发生的原因作了分析，提出了相应的对策和措施，供管理人员和司炉人员参考。
２燃气锅炉事故殛其原因２．１燃气锅炉事故的产生
燃气锅炉是以燃气作为燃料的锅炉，它利用燃气燃烧释放的热能加热给水，以获得规定参数（温度、压力）和品质的蒸气的设备。
燃气有许多优点：清洁、方便、易燃、热值高。但其也有缺点，存在三大危险性。第一，容易燃烧。遇火极易燃烧，这给防火安全带来不利；第二，容易爆炸。爆炸是一种危害，一旦发生爆炸将会造成重大的人身和财产损失；第三，具有毒性。许多燃气是无色无味，但许多燃气也是有毒的。天然气的主要危险是爆炸，而人工煤气这三种危险均存在。
锅炉运行时，燃气在炉中燃烧，由化学能转变为热能，通过受热面传热，被锅内的水吸收，产生具有一定质量和数量的饱和水、饱和蒸气或过热蒸气，使锅炉储存很大的热能量。这种巨大的热能由于某些原因，造成锅筒或集箱等主要受压元件的某些部位强度不够而发生破裂，使锅炉内储存的热能量瞬时释放，造成周围设备的破坏和操作人员安全事故。
因此，燃气锅炉是一种承受压力，具有爆炸危
险，还能引发火灾和中毒事件的特殊设备。其设计、制造、安装、使用、检验、修理和改造都必须遵守有关的安全技术规程，并接受国家安全技术监察。２．２燃气锅炉事故产生的原因
，
根据国内外曾经发生过的事例，从锅炉材料、结构、介质（水、燃气、蒸气）可将燃气锅炉事故发生
的原因分类如下：
（１）锅炉受压元件结构上的缺陷；（２）受压元件结构材料的缺陷；（３）锅炉内蒸气压力超压；（４）水位过高或过底；（５）燃气中毒或燃爆。
由于（１）结构上的缺陷而发生的锅炉事故，过去比较多，原因就是这些锅炉不是行业归口单位设计与审查的，而是由其它单位擅自设计的，设计方案本身就存在严重的结构问题。但是，即使精心设计，若在制造安装过程中存在缺陷，还是有发生事故的可能性。另外，对使用中产生的缺陷进行修理（包括改造）时，如果修理方法和技术的问题，也有发生事故的可能性。
由于（２）结构材料方面的缺陷而发生的事故，大致可以分为如下两类：
１）由于在制造过程中材料选择不当，或使用了有缺陷的材料而发生的事故；
２）在使用过程中，锅炉内部和外部发生腐蚀或锅炉内部钢板过热，强度降低，不能承受工作蒸气
压力而发生的事故。
由于（３》锅炉内蒸气压力超压而发生的事故，大致有如下两种情况：
１）根本没有按规范要求安装安全装置，或即使装了，因选型不当导致效力低而发生事故；
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２）由于安全装置的性能不好，在使用中产生缺陷，即使达到了最高蒸气压力，安全装置也不起作用而发生事故。
由（４）水位过高、过低而发生的事故有以下两种：１）水位过高会发生气滞水，管路振动冲击，破坏阀门及用热设备等严重的设备事故和人身事故；
２）水位过低，会发生严重缺水、过热而引起锅炉的变形破裂甚至恶性爆炸事故。
由（５）燃气中毒或燃爆而发生的事故，大致有
以下两种：
１）燃气泄漏造成中毒或点火时被引燃爆炸；
２）燃气燃烧中熄火或者脱火、回火等造成熄火后再点火时发生燃爆。
３防止燃气锅炉事故的对策和措施
为消除上述事故隐患，确保燃气锅炉符合安全要求，应从设计、制造、安装、修理、改造、检验、使用
７个环节上予以保证。
（１）燃气锅炉设计必须符合特种设备安全监察条例、锅炉安全技术监察规程和有关专业标准的要求。近来已有了统一的锅炉结构标准，并按照正确的强度计算来进行设计。只要设计时按照相关条例、规程、标准办事，就能基本上消除因结构方面缺
陷而产生的锅炉事故。
燃气锅炉的设计要求和管理主要有以下几个方面：燃气锅炉各受压部件连接处的焊缝、结构形式、尺寸和位置，要符合锅炉安全技术监察规程（以下简称规程）和有关标准要求。
燃气锅炉受压部件选用的材料要符合规程要求。按规定选用许用应力，安全系数、减弱系数、形
状系数和附加厚度。
燃气锅炉受压部件必须保证强度要求，炉筒和炉胆等主要受压部件的最小壁厚不得小于规定值。选用的强度计算公式要符合规程要求，计算结果要准确。
应有灭火自动保护装置，在易发生爆燃爆炸的部位要设置灵敏可靠的防爆门。
安全阀等安全附件的设置，应符合规程要求。安全阀应尽可能不做成一个，而是分成几个ａ
要谢怡理的人孔、手孔、检查孔，便于检查修理。
燃气管线应设置气密性检查阀门。
锅炉图纸须经市地级以上锅炉安全监察机构审
查盖章。
ｆ２）燃气锅炉制造质量的优劣，直接影响锅炉运
行安全。
燃气锅炉生产单位必须经质监部门审查批准，并生产允许级别范围内的锅炉。生产厂应正确执行国家有关锅炉制造方面的规程和标准；应有具备一定锅炉专业知识的工程技术人员，能进行锅炉设计、强度计算、制订工艺规程等；有生产锅炉所需要的各类技术工人，必要的生产设备和健全的检验机构、检验制度、检验设备等。
燃气锅炉的制造应严格执行规程和标准允许使
用的焊接材料及金属材料。
焊接燃气锅炉受压部件的焊工，必须取得焊工考试合格证，并且只允许承担施焊考试合格范围的焊接工作。
选用的各类闸阀，必须密封可靠，并通过水压检
漏试验。
燃气锅炉出厂时必须配有安全阀、压力表、水位
表等安全附件和与安全有关的技术资料，安全附件必须质量合格。
（３）重视燃气锅炉的安装、修理（含改造）质量。安装修理是一项技术性很强的工作，施工中稍有差错，就将留下隐患。安装单位必须经质监部门审查批准。燃气锅炉安装、大修（改造）前应办理审批手续，施工时质量要符合规程和有关标准要求。各受压部件相互间的几何位置要符合设计要求。锅筒内部装置及安全附件要齐全、准确。燃气锅炉安
装后，应经锅检所检查验收。
（４撒好燃气锅炉及其安全附件定期检验工作。
应定期对燃气锅炉内、外部进行检验。锅炉定期检验包括外部检验、内部检验和水压试验。外部检验一般每年进行一次，内部检验一般每两年一次，水压试验一般每六年一次。由于锅炉本身工作条件恶劣，投入运行后易发生局部腐蚀、变形、裂缝、磨损等与爆炸有关的缺陷，对检验中发现的问题要及时消除。
燃气锅炉设备中的安全附件应齐全、灵敏、可靠并定期检验。对失效的安全附件要及时更换。
（５）加强使用环节的安全管理。
１）燃气锅炉使用前，使用单位应到所属辖内质监部门办理设备登记手续。
２）燃气锅炉使用单位应制定安全管理规章制度。例如：锅炉安全操作规程、设备点检制、安全检查制、岗位责任制等，这些规章制度是保证锅炉安全运行的必要措施。
３）燃气锅炉必须专人操作，专人管理。
燃气锅炉操作人员应经安全教育和技术培训持证上岗。要加强对操作人员的思想教育和安全操作规程的培训，提高他们的责任感和操作技术水平，定期进行考核。操作人员必须注意在运行中防止锅炉超压运行，保持锅炉负荷稳定，杜绝误判断和误操作，防止锅炉缺水，尤其是防止在锅炉严重缺水时盲目向锅内进水，避免锅筒过热红遇水的脆裂和
爆炸。
要配备专职或兼职安全管理人员，加强安全技术管理工作。
４）确保供给燃气锅炉的水质达到标准。
供给燃气锅炉的水含有各种杂质，如水在锅炉内受热而不断蒸发，杂质就残留于锅炉中。若这种水垢在锅炉钢板上沉积，由于它是热的不良导体，所以即使锅炉还没有达到严重缺水的程度，锅炉钢板也会过热，这一部分就会发生鼓包或压溃之类的事故。同时，因水垢和杂质腐蚀锅炉钢板，会使锅炉钢板的强度减小，产生龟裂，以致发生可怕的破裂爆炸事故。因此，供给燃气锅炉的水要经常进行分析，当杂质超过标准时，就必须进行水质处理。锅炉的水不能呈酸性，而应当呈弱碱性（ＰＨ值在１０一１１左右），水的硬度也应越低越好。因为保持适当的碱度可以防止水垢，并且减缓对金属的腐蚀，延长寿命，保证安全。除去锅炉内部的水垢时，除了采用机械方法以外，还可采用一种叫做“酸洗”的方法，即将加了稀释盐酸和缓蚀剂的处理液送进锅炉，再用泵使它一面循环一面将水垢溶解。水质处理人员必须经过质监部门培训并取得相应资格证书。
５）安全自动控制装置的检查和维护
燃气锅炉大多采用了自动控制装置。由于采用了安全自动控制装置，就相应地提高了燃气锅炉的安全性。因为在重复操作中，人的可靠性比机器小。例如，假设水位降低了，若安装了供水的自动控制装置，水泵就会立即开动进行供水；如水位超过了规定高度，安全自动控制装置就会立即动作并停止供水，使锅炉的水位恢复至正常的位置。又如燃气是易燃易爆及有毒性气体，安装自动控制装置可以通过温度、压力、流量等参数对整个燃烧过程进行
自动调节，而不用人直接监视和操作，从而确保燃
烧安全进行。
燃气锅炉安全自动控制装置一般具有完善的自动控制功能，自动检测功能，程序控制功能，自动联锁保护功能，自动报警功能和管理调动功能。燃气锅炉一般装有自动点火装置，燃气调压装置，燃气压力过高过低保护，熄火保护装置，锅炉水位过高或过低保护装置、蒸汽压力过高保护装置等。但是在采用自动控制方式后，为使锅炉安全运转，操作管理的重点也要相应的改变，即对安全自动控制装置要进行检查和维修，使其能经常保持正常状态。如果忽视了这点，会因安全自动控制装置发生故障而引起锅炉事故。因此要编制一份检查表，对各个部分的状态是否正常，每天进行检查，这在预防事故方面是非常必要的。
６）进口燃气锅炉的管理小型燃气锅炉进口较多，问题不少，应引起高度重视。进口燃气锅炉主要从以下几个方面加强管理：
Ｉ）制造锅炉的国外厂家，必须是取得中华人民共和国有关部门签发的安全质量许可证书的单位，
否则不得进口。
２）与外尚签约时，应明确以我国规程、标准作为锅炉设计、制造、安装、检验的依据或符合我国认可的有关国家标准。
３）锅炉进口后，必须按有关规定进行严格进口
检验，未经检验或检验不合格的锅炉不得经销，不
能安装使用。
４）进口锅炉投入运行后，按我国有关规定进行管理，尤其要加强定期检验及运行管理工作。
３
通过上述几个方面的讨论我们清楚地看到，燃参考文献
ｌ《特种设备安全监察条例》，中华人民共和国国务院令第３《工业锅炉安全运行技术基础》，科学技术文献出版社重４结语
气锅炉在设计、制造、安装、使用管理、进口管理等方面存在较多的不安全因素，加强燃气锅炉的安全管理势在必行。
３７３号，中国标准出版，２００３年
２《蒸气锅炉安全技术监察规程》，中国劳动出版社，１９９６年庆分社，黄绍萱、谭腾飞、张仁斌编著，１９８７年
中国金属学会２００４’冶金安全年会论文集
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燃气锅炉事故及其对策
申
强
（重庆钢铁股份公司生产安环处）
摘要分析了燃气锅炉事故及其原因，并讨论了相应的对策和措施关键词燃气锅炉事故对策
１概述为了抑制大气环境的恶化，提高大气质量，我国许多大中城市提出了用燃气锅炉代替燃煤锅炉，使燃气锅炉的发展面临一个良好的发展机遇。我国在用锅炉的结构发生了很大变化，燃气锅炉的数量大幅度增加，但由于我国燃气锅炉应用较晚，运行中的管理还存在一些问题，而目前供管理人员、司炉人员学习的专业性书籍较少。为了确保燃气锅炉的安全运行，预防燃气锅炉发生事故，本文对燃气锅炉事故发生的原因作了分析，提出了相应的对策和措施，供管理人员和司炉人员参考。
２燃气锅炉事故殛其原因２．１燃气锅炉事故的产生
燃气锅炉是以燃气作为燃料的锅炉，它利用燃气燃烧释放的热能加热给水，以获得规定参数（温度、压力）和品质的蒸气的设备。
燃气有许多优点：清洁、方便、易燃、热值高。但其也有缺点，存在三大危险性。第一，容易燃烧。遇火极易燃烧，这给防火安全带来不利；第二，容易爆炸。爆炸是一种危害，一旦发生爆炸将会造成重大的人身和财产损失；第三，具有毒性。许多燃气是无色无味，但许多燃气也是有毒的。天然气的主要危险是爆炸，而人工煤气这三种危险均存在。
锅炉运行时，燃气在炉中燃烧，由化学能转变为热能，通过受热面传热，被锅内的水吸收，产生具有一定质量和数量的饱和水、饱和蒸气或过热蒸气，使锅炉储存很大的热能量。这种巨大的热能由于某些原因，造成锅筒或集箱等主要受压元件的某些部位强度不够而发生破裂，使锅炉内储存的热能量瞬时释放，造成周围设备的破坏和操作人员安全事故。
因此，燃气锅炉是一种承受压力，具有爆炸危
险，还能引发火灾和中毒事件的特殊设备。其设计、制造、安装、使用、检验、修理和改造都必须遵守有关的安全技术规程，并接受国家安全技术监察。２．２燃气锅炉事故产生的原因
，
根据国内外曾经发生过的事例，从锅炉材料、结构、介质（水、燃气、蒸气）可将燃气锅炉事故发生
的原因分类如下：
（１）锅炉受压元件结构上的缺陷；（２）受压元件结构材料的缺陷；（３）锅炉内蒸气压力超压；（４）水位过高或过底；（５）燃气中毒或燃爆。
由于（１）结构上的缺陷而发生的锅炉事故，过去比较多，原因就是这些锅炉不是行业归口单位设计与审查的，而是由其它单位擅自设计的，设计方案本身就存在严重的结构问题。但是，即使精心设计，若在制造安装过程中存在缺陷，还是有发生事故的可能性。另外，对使用中产生的缺陷进行修理（包括改造）时，如果修理方法和技术的问题，也有发生事故的可能性。
由于（２）结构材料方面的缺陷而发生的事故，大致可以分为如下两类：
１）由于在制造过程中材料选择不当，或使用了有缺陷的材料而发生的事故；
２）在使用过程中，锅炉内部和外部发生腐蚀或锅炉内部钢板过热，强度降低，不能承受工作蒸气
压力而发生的事故。
由于（３》锅炉内蒸气压力超压而发生的事故，大致有如下两种情况：
１）根本没有按规范要求安装安全装置，或即使装了，因选型不当导致效力低而发生事故；
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２）由于安全装置的性能不好，在使用中产生缺陷，即使达到了最高蒸气压力，安全装置也不起作用而发生事故。
由（４）水位过高、过低而发生的事故有以下两种：１）水位过高会发生气滞水，管路振动冲击，破坏阀门及用热设备等严重的设备事故和人身事故；
２）水位过低，会发生严重缺水、过热而引起锅炉的变形破裂甚至恶性爆炸事故。
由（５）燃气中毒或燃爆而发生的事故，大致有
以下两种：
１）燃气泄漏造成中毒或点火时被引燃爆炸；
２）燃气燃烧中熄火或者脱火、回火等造成熄火后再点火时发生燃爆。
３防止燃气锅炉事故的对策和措施
为消除上述事故隐患，确保燃气锅炉符合安全要求，应从设计、制造、安装、修理、改造、检验、使用
７个环节上予以保证。
（１）燃气锅炉设计必须符合特种设备安全监察条例、锅炉安全技术监察规程和有关专业标准的要求。近来已有了统一的锅炉结构标准，并按照正确的强度计算来进行设计。只要设计时按照相关条例、规程、标准办事，就能基本上消除因结构方面缺
陷而产生的锅炉事故。
燃气锅炉的设计要求和管理主要有以下几个方面：燃气锅炉各受压部件连接处的焊缝、结构形式、尺寸和位置，要符合锅炉安全技术监察规程（以下简称规程）和有关标准要求。
燃气锅炉受压部件选用的材料要符合规程要求。按规定选用许用应力，安全系数、减弱系数、形
状系数和附加厚度。
燃气锅炉受压部件必须保证强度要求，炉筒和炉胆等主要受压部件的最小壁厚不得小于规定值。选用的强度计算公式要符合规程要求，计算结果要准确。
应有灭火自动保护装置，在易发生爆燃爆炸的部位要设置灵敏可靠的防爆门。
安全阀等安全附件的设置，应符合规程要求。安全阀应尽可能不做成一个，而是分成几个ａ
要谢怡理的人孔、手孔、检查孔，便于检查修理。
燃气管线应设置气密性检查阀门。
锅炉图纸须经市地级以上锅炉安全监察机构审
查盖章。
ｆ２）燃气锅炉制造质量的优劣，直接影响锅炉运
行安全。
燃气锅炉生产单位必须经质监部门审查批准，并生产允许级别范围内的锅炉。生产厂应正确执行国家有关锅炉制造方面的规程和标准；应有具备一定锅炉专业知识的工程技术人员，能进行锅炉设计、强度计算、制订工艺规程等；有生产锅炉所需要的各类技术工人，必要的生产设备和健全的检验机构、检验制度、检验设备等。
燃气锅炉的制造应严格执行规程和标准允许使
用的焊接材料及金属材料。
焊接燃气锅炉受压部件的焊工，必须取得焊工考试合格证，并且只允许承担施焊考试合格范围的焊接工作。
选用的各类闸阀，必须密封可靠，并通过水压检
漏试验。
燃气锅炉出厂时必须配有安全阀、压力表、水位
表等安全附件和与安全有关的技术资料，安全附件必须质量合格。
（３）重视燃气锅炉的安装、修理（含改造）质量。安装修理是一项技术性很强的工作，施工中稍有差错，就将留下隐患。安装单位必须经质监部门审查批准。燃气锅炉安装、大修（改造）前应办理审批手续，施工时质量要符合规程和有关标准要求。各受压部件相互间的几何位置要符合设计要求。锅筒内部装置及安全附件要齐全、准确。燃气锅炉安
装后，应经锅检所检查验收。
（４撒好燃气锅炉及其安全附件定期检验工作。
应定期对燃气锅炉内、外部进行检验。锅炉定期检验包括外部检验、内部检验和水压试验。外部检验一般每年进行一次，内部检验一般每两年一次，水压试验一般每六年一次。由于锅炉本身工作条件恶劣，投入运行后易发生局部腐蚀、变形、裂缝、磨损等与爆炸有关的缺陷，对检验中发现的问题要及时消除。
燃气锅炉设备中的安全附件应齐全、灵敏、可靠并定期检验。对失效的安全附件要及时更换。
（５）加强使用环节的安全管理。
１）燃气锅炉使用前，使用单位应到所属辖内质监部门办理设备登记手续。
２）燃气锅炉使用单位应制定安全管理规章制度。例如：锅炉安全操作规程、设备点检制、安全检查制、岗位责任制等，这些规章制度是保证锅炉安全运行的必要措施。
３）燃气锅炉必须专人操作，专人管理。
燃气锅炉操作人员应经安全教育和技术培训持证上岗。要加强对操作人员的思想教育和安全操作规程的培训，提高他们的责任感和操作技术水平，定期进行考核。操作人员必须注意在运行中防止锅炉超压运行，保持锅炉负荷稳定，杜绝误判断和误操作，防止锅炉缺水，尤其是防止在锅炉严重缺水时盲目向锅内进水，避免锅筒过热红遇水的脆裂和
爆炸。
要配备专职或兼职安全管理人员，加强安全技术管理工作。
４）确保供给燃气锅炉的水质达到标准。
供给燃气锅炉的水含有各种杂质，如水在锅炉内受热而不断蒸发，杂质就残留于锅炉中。若这种水垢在锅炉钢板上沉积，由于它是热的不良导体，所以即使锅炉还没有达到严重缺水的程度，锅炉钢板也会过热，这一部分就会发生鼓包或压溃之类的事故。同时，因水垢和杂质腐蚀锅炉钢板，会使锅炉钢板的强度减小，产生龟裂，以致发生可怕的破裂爆炸事故。因此，供给燃气锅炉的水要经常进行分析，当杂质超过标准时，就必须进行水质处理。锅炉的水不能呈酸性，而应当呈弱碱性（ＰＨ值在１０一１１左右），水的硬度也应越低越好。因为保持适当的碱度可以防止水垢，并且减缓对金属的腐蚀，延长寿命，保证安全。除去锅炉内部的水垢时，除了采用机械方法以外，还可采用一种叫做“酸洗”的方法，即将加了稀释盐酸和缓蚀剂的处理液送进锅炉，再用泵使它一面循环一面将水垢溶解。水质处理人员必须经过质监部门培训并取得相应资格证书。
５）安全自动控制装置的检查和维护
燃气锅炉大多采用了自动控制装置。由于采用了安全自动控制装置，就相应地提高了燃气锅炉的安全性。因为在重复操作中，人的可靠性比机器小。例如，假设水位降低了，若安装了供水的自动控制装置，水泵就会立即开动进行供水；如水位超过了规定高度，安全自动控制装置就会立即动作并停止供水，使锅炉的水位恢复至正常的位置。又如燃气是易燃易爆及有毒性气体，安装自动控制装置可以通过温度、压力、流量等参数对整个燃烧过程进行
自动调节，而不用人直接监视和操作，从而确保燃
烧安全进行。
燃气锅炉安全自动控制装置一般具有完善的自动控制功能，自动检测功能，程序控制功能，自动联锁保护功能，自动报警功能和管理调动功能。燃气锅炉一般装有自动点火装置，燃气调压装置，燃气压力过高过低保护，熄火保护装置，锅炉水位过高或过低保护装置、蒸汽压力过高保护装置等。但是在采用自动控制方式后，为使锅炉安全运转，操作管理的重点也要相应的改变，即对安全自动控制装置要进行检查和维修，使其能经常保持正常状态。如果忽视了这点，会因安全自动控制装置发生故障而引起锅炉事故。因此要编制一份检查表，对各个部分的状态是否正常，每天进行检查，这在预防事故方面是非常必要的。
６）进口燃气锅炉的管理小型燃气锅炉进口较多，问题不少，应引起高度重视。进口燃气锅炉主要从以下几个方面加强管理：
Ｉ）制造锅炉的国外厂家，必须是取得中华人民共和国有关部门签发的安全质量许可证书的单位，
否则不得进口。
２）与外尚签约时，应明确以我国规程、标准作为锅炉设计、制造、安装、检验的依据或符合我国认可的有关国家标准。
３）锅炉进口后，必须按有关规定进行严格进口
检验，未经检验或检验不合格的锅炉不得经销，不
能安装使用。
４）进口锅炉投入运行后，按我国有关规定进行管理，尤其要加强定期检验及运行管理工作。
３
通过上述几个方面的讨论我们清楚地看到，燃参考文献
ｌ《特种设备安全监察条例》，中华人民共和国国务院令第３《工业锅炉安全运行技术基础》，科学技术文献出版社重４结语
气锅炉在设计、制造、安装、使用管理、进口管理等方面存在较多的不安全因素，加强燃气锅炉的安全管理势在必行。
３７３号，中国标准出版，２００３年
２《蒸气锅炉安全技术监察规程》，中国劳动出版社，１９９６年庆分社，黄绍萱、谭腾飞、张仁斌编著，１９８７年