Existem muitas causas para explosões de caldeiras, como tratamento de água deficiente, causando incrustação e superaquecimento das placas, baixo nível de água, válvula de segurança emperrada ou mesmo uma explosão de forno que, por sua vez, se suficientemente severa, pode causar uma explosão de caldeira. O treinamento insuficiente do operador, resultando em negligência ou outro manuseio incorreto da caldeira, tem sido uma causa frequente de explosões desde o início da revolução industrial.
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Explosões de caldeiras são um perigo particular em caldeiras de tubo de incêndio (do tipo locomotiva) porque o topo da fornalha (folha da coroa) deve estar sempre coberto com alguma quantidade de água; ou o calor do fogo pode enfraquecer a folha da coroa ou a coroa permanece até o ponto de falha, mesmo sob pressão normal de trabalho.
Este tipo de falha não se limita a motores ferroviários, já que caldeiras do tipo locomotiva têm sido usadas para motores de tração, motores portáteis, motores skid usados para mineração ou extração de madeira, motores estacionários para serrarias e fábricas, para aquecimento e como caldeiras de pacote fornecendo vapor para outros processos. Em todas as aplicações, manter o nível de água adequado é essencial para uma operação segura.
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Nas caldeiras de locomotivas a vapor, como o conhecimento foi adquirido por tentativa e erro nos primeiros dias, as situações explosivas e consequentes danos devido às explosões eram inevitáveis. No entanto, o design e a manutenção aprimorados reduziram significativamente o número de explosões de caldeiras no final do século XIX. Outras melhorias continuaram no século XX.
Em caldeiras terrestres, as explosões dos sistemas de pressão aconteciam regularmente em caldeiras a vapor estacionárias na era vitoriana, mas agora são muito raras por causa das várias proteções fornecidas e por causa de inspeções regulares obrigadas por requisitos governamentais e industriais. Aquecedores de água podem explodir com violência surpreendente quando seus dispositivos de segurança falham.
