當管(guan)道熱(re)(re)脹(zhang)時，受各種支架及其所連接(jie)設備的約束，即熱(re)(re)脹(zhang)受阻而產(chan)生熱(re)(re)應(ying)力。此外，由于管(guan)道局部的溫(wen)度分布不(bu)均(jun)，軸向及管(guan)內外存(cun)在(zai)溫(wen)度梯度，也產(chan)生熱(re)(re)應(ying)力。
圖9-14（a）所示(shi)為一(yi)端(duan)固定(ding)一(yi)端(duan)自由的(de)管道(dao)，熱(re)脹(zhang)時不受阻，所以沒有熱(re)應(ying)力(li)。圖9-14（b）為兩端(duan)固定(ding)的(de)管道(dao)，熱(re)脹(zhang)受阻而產生熱(re)應(ying)力(li)SE和對固定(ding)點的(de)作用力(li)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(guan)子的(de)外徑(jing)為114mm，壁厚為5mm，截面積(ji) A=1712m㎡
②. 熱(re)應力 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(mei)有任何(he)補(bu)償(chang)措(cuo)施(shi)的(de)管道雖然(ran)溫(wen)度的(de)變化(hua)只有100℃，但(dan)熱應(ying)力和對固定點的(de)作用力都是很大的(de)，如不(bu)采取補(bu)償(chang)措(cuo)施(shi)，則可(ke)能造(zao)成(cheng)管道或支架損壞。
