通过研究水冷壁汽水两相流的流型与传热可知，水冷壁水循环故障将导致水冷壁爆管。水冷壁爆管的根本原因在于水循环恶化，水冷壁得不到正常的冷却所致。致使水冷壁水循环恶化的因素是多方面的。在锅炉正常运行时，出现的问题主要有停滞、倒流与汽水分层。

循环停滞

循环停滞发生在受热最弱的某根上升管中。循环停滞时，由于上升管的水流速度很慢，因此热量的传递主要靠传导。由于热量不能及时被带走，管壁会超温，极易造成过热而烧坏，同时由于水面的波动，水面附近的管壁受到汽、水交替接触，所产生交变热应力会使管子疲劳而造成破坏。

循环倒流

循环倒流的现象发生在当上升管引入汽包的水空间，且当该管受热很弱以致其重位压差大于回路的共同压差时。因此，只有当上升管的流动阻力为负值时才能达到平衡，也就是汽水的流向颠倒，该上升管就变成一根受热的下降管。倒流发生，管内的蒸汽泡不能被带走，这些汽包聚集长大形成汽塞，而形成汽塞的这部分管壁的温度升高或壁温交变，最后导致管壁超温或疲劳损坏。

汽水分层

当汽水混合物在水平或倾斜的管子中流动时，由于汽水密度的不同，水倾向于在下面流，汽倾向于在上面流，严重时，汽水会分开出现一个清晰的分界面。出现汽水分层时，管壁上部的温度高于下部，产生管壁上、下之间的壁温差，形成温差热应力，同时由于管中水的起伏波动，在汽和水交界面处会产生温度交变应力，在该应力作用下，水冷壁受到破坏。