通過研究水冷壁汽水兩相流的流型與傳熱可知，水冷壁水循環(huán)故障將導(dǎo)致水冷壁爆管。滅菌鍋爐廠家指出水冷壁爆管的根本原因在于水循環(huán)惡化，水冷壁得不到正常的冷卻所致。致使水冷壁水循環(huán)惡化的要素是多方面的。在鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，出現(xiàn)的問題主要有阻滯、倒流與汽水分層。

一、循環(huán)阻滯

循環(huán)阻滯發(fā)作在受熱很弱的某根上升管中。循環(huán)阻滯時(shí)，因?yàn)樯仙艿乃魉俣群苈?，因此熱量的傳遞主要靠傳導(dǎo)。因?yàn)闊崃坎荒芗皶r(shí)被帶走，管壁會(huì)超溫，很容易造成過熱而燒壞，同時(shí)因?yàn)樗娴膭?dòng)搖，水面附近的管壁受到汽、水替換接觸，所發(fā)作交變熱應(yīng)力會(huì)使管子疲憊而造成損壞。

二、循環(huán)倒流

循環(huán)倒流的現(xiàn)象發(fā)作在當(dāng)上升管引入汽包的水空間，且當(dāng)該管受熱很弱致使其重位壓差大于回路的同時(shí)壓差時(shí)。因此，只要當(dāng)上升管的活動(dòng)阻力為負(fù)值時(shí)才能到達(dá)平衡，也便是汽水的流向倒置，該上升管就變成一根受熱的下降管。倒流發(fā)作，管內(nèi)的蒸汽泡不能被帶走，這些汽包聚集長大構(gòu)成汽塞，而構(gòu)成汽塞的這部分管壁的溫度升高或壁溫交變，導(dǎo)致管壁超溫或疲憊損壞。

三、汽水分層

當(dāng)汽水混合物在水平或傾斜的管子中活動(dòng)時(shí)，因?yàn)槠芏鹊牟煌?，水傾向于在下面流，汽傾向于在上面流，嚴(yán)重時(shí)，汽水會(huì)分開出現(xiàn)一個(gè)清晰的分界面。出現(xiàn)汽水分層時(shí)，管壁上部的溫度高于下部，發(fā)作管壁上、下之間的壁溫差，構(gòu)成溫差熱應(yīng)力，一起因?yàn)楣苤兴钠鸱鼊?dòng)搖，在汽和水交界面處會(huì)發(fā)作溫度交變應(yīng)力，在該應(yīng)力效果下，水冷壁受到損壞。