本发明公开了防相变低压损的超临界二氧化碳低压储罐装置及控制方法，该装置包括罐体、进口管道、出口管道、过渡管道、收缩段、加热器、安全阀、检测段、检测段截止阀、排空阀、取样段截止阀、取样段、单向段、逆止阀、压力表和温度表，该装置通过控制系统实现气体存储、气体取样、提供单向冷却气源、超压排放、自动快速排空、温度和压力检测、防相变自动加热功能，该装置可显著降低了罐体内气体的旋涡强度，将稳定流过罐体的流体的气动损失降至最低，同时当超临界二氧化碳系统发生透平紧急停车事故时，该装置可保证在提供冷却用二氧化碳气体的全过程中不发生相变。