大型压力容器焊后整体热处理具有一次性、整体性和终结性的特点。目前,在焊后热处理行业中存在着诸多缺失与漏洞,如在焊后热处理标准中仅对焊后热处理的保温时间、保温温度、升温和降温工艺进行了规定,而对实施工艺基本没有要求。对于焊后热处理的热工计算、加热区与隔热区的范围、测温点数量及布置、测温系统的误差、绝热材料选用及铺设厚度、变形控制等关键工艺还都只能依靠焊后热处理操作人员的经验来确定,经验丰富则效果好一些,没有经验则难以保证焊后热处理的质量。焊后热处理的发展已经满足不了压力容器制造的要求,成为压力容器制造工艺中最薄弱的环节。利用数值模拟技术对焊后热处理的过程进行研究,模拟预测工件在热处理过程保温阶段的流场、温度场以及热形变场等,对优化焊后热处理工艺及提高国内压力容器焊后热处理工艺水平具有重要的工程实际意义。本课题以10000m3球罐和塔器为例,对大型压力容器的焊后热处理进行数值模拟和实验研究。对10000m3球罐焊后整体热处理保温阶段进行三维稳态热分析,基于耦合传热和热-结构耦合等理论,利用ANSYS有限元分析软件分析球罐内部流场温度场、壳体与腿柱温度场及整体热形变场。通过对不同保温层厚度和不同入口速度下热处理过程的模拟,分析不同工艺参数对球罐焊后整体热处理的影响。对10000m3球罐进行实际焊后整体热处理工程实践验证。由于10000m3球罐内部空问过于巨大,为了确保球罐各部分温度的均匀性与稳定性,在实际热处理时,在高速喷嘴出口处安装火焰分流装置并适时维持球罐内部微正压。采用温度监测系统对球罐壳体温度进行实际测量。实测验证表明：模拟温度场与实际温度场的分布基本一致,证实数值模拟的正确性。根据对球罐和塔器相同点与不同点的分析,将经过验证的球罐数值模拟模型进行相应的修改,建立适用于塔设备的数值模拟模型。结合青海盐湖金属镁一体化项目,对丙烯精馏塔实现了正确的热处理数值模拟,填补了国内有关塔设备数值模拟的空白。