当管道热胀时，受各种支架及其所连接设备的约束，即热胀受阻而产生热应力。此外，由于管道局部的温度分布不均，轴向及管内外存在温度梯度，也产生热应力。
图9-14（a）所示为一端固定一端自由的管道，热胀时不受阻，所以没有热应力。图9-14（b）为两端固定的管道，热胀受阻而产生热应力SE和对固定点的作用力Fx。
已知DN100、长1m、两端固定的碳素钢管，管子壁厚为5mm，如图9-14（b）所示。环境温度为20℃，当管内流动120℃流体时，求这段管子的热应力和对固定点的作用力（已查到碳素钢从20℃环境温度上升到120℃的线膨胀量；在120℃的弹性模量E=1.94×105MPa)
①. DN100 管子的外径为114mm，壁厚为5mm，截面积 A=1712m㎡
②. 热应力 SE=0.116×1.94×105/100=225MPa。
③. 对固定点的作用力 Fx=1712×225=385200N
从上述例题可知，两端固定没有任何补偿措施的管道虽然温度的变化只有100℃，但热应力和对固定点的作用力都是很大的，如不采取补偿措施，则可能造成管道或支架损坏。
