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比較的小径のドラムと多数の水管とで構成され，水管内で蒸発を行わせる．高圧に適し，大容量のものも製作可能である．水管ボイラでは細い水管が熱を受け，その内部で多量の蒸気を発生することになるので，内部に蒸気が停滞したり，蒸気だけになったりすると，管の過熱を生じて焼損をきたす．したがってボイラ水に確実な流動を行わせるようにする必要がある．水管ボイラをボイラ水の流動方式により分類すると自然循環式，強制循環式，貫流式の三つに分類される．
