當管(guan)(guan)道熱(re)(re)脹(zhang)時，受(shou)各(ge)種支架及其所連接設備的(de)約束，即熱(re)(re)脹(zhang)受(shou)阻而產生熱(re)(re)應力。此(ci)外(wai)，由(you)于管(guan)(guan)道局部的(de)溫度(du)(du)(du)分布不均(jun)，軸向及管(guan)(guan)內外(wai)存(cun)在溫度(du)(du)(du)梯(ti)度(du)(du)(du)，也產生熱(re)(re)應力。
圖9-14（a）所示為一(yi)端固(gu)定一(yi)端自由的管道，熱脹時(shi)不(bu)受阻，所以沒有(you)熱應(ying)力。圖9-14（b）為兩端固(gu)定的管道，熱脹受阻而產(chan)生熱應(ying)力SE和對固(gu)定點(dian)的作用力Fx。
已知DN100、長1m、兩端固定的碳素鋼管，管子壁厚為5mm，如圖9-14（b）所示。環境溫度為20℃，當管內流動120℃流體時，求這段管子的熱應力和對固定點的作用力（已查到碳素鋼從20℃環境溫度上升到120℃的線膨脹量；在120℃的彈性模量E=1.94×105MPa)
①. DN100 管子的外徑為114mm，壁厚為5mm，截面(mian)積 A=1712m㎡
②. 熱(re)應(ying)力 SE=0.116×1.94×105/100=225MPa。
③. 對(dui)固定點的作用力(li) Fx=1712×225=385200N
從上述例題可(ke)知，兩端固定沒有任(ren)何補(bu)償(chang)措施的管(guan)道(dao)雖然溫(wen)度的變化只有100℃，但熱(re)應力(li)(li)和對(dui)固定點的作用力(li)(li)都(dou)是很(hen)大(da)的，如不采取補(bu)償(chang)措施，則可(ke)能造(zao)成(cheng)管(guan)道(dao)或(huo)支架損壞。
