通過研究水冷壁汽水兩相流的流型與傳熱可知，水冷壁水循環故障將導致水冷壁爆管。水冷壁爆管的根本原因在于水循環惡化，水冷壁得不到正常的冷卻所致。致使水冷壁水循環惡化的因素是多方面的。在鍋爐正常運行時，出現的問題主要有停滯、倒流與汽水分層。

循環停滯

循環停滯發生在受熱最弱的某根上升管中。循環停滯時，由于上升管的水流速度很慢，因此熱量的傳遞主要靠傳導。由于熱量不能及時被帶走，管壁會超溫，極易造成過熱而燒壞，同時由于水面的波動，水面附近的管壁受到汽、水交替接觸，所產生交變熱應力會使管子疲勞而造成破壞。

循環倒流

循環倒流的現象發生在當上升管引入汽包的水空間，且當該管受熱很弱以致其重位壓差大于回路的共同壓差時。因此，只有當上升管的流動阻力為負值時才能達到平衡，也就是汽水的流向顛倒，該上升管就變成一根受熱的下降管。倒流發生，管內的蒸汽泡不能被帶走，這些汽包聚集長大形成汽塞，而形成汽塞的這部分管壁的溫度升高或壁溫交變，最后導致管壁超溫或疲勞損壞。

汽水分層

當汽水混合物在水平或傾斜的管子中流動時，由于汽水密度的不同，水傾向于在下面流，汽傾向于在上面流，嚴重時，汽水會分開出現一個清晰的分界面。出現汽水分層時，管壁上部的溫度高于下部，產生管壁上、下之間的壁溫差，形成溫差熱應力，同時由于管中水的起伏波動，在汽和水交界面處會產生溫度交變應力，在該應力作用下，水冷壁受到破壞。