Estou executando uma configuração muito semelhante (nginx 0.7.61, php + fpm 5.2.10) e meus processos PHP nunca morrem, mesmo depois de ficar ocioso.
Os bits de controle de processo do meu php-fpm.conf são os seguintes:
<value name="pm">
<value name="style">static</value>
<value name="max_children">3</value>
<value name="apache_like">
<value name="StartServers">20</value>
<value name="MinSpareServers">5</value>
<value name="MaxSpareServers">35</value>
</value>
</value>
<value name="request_terminate_timeout">0s</value>
<value name="request_slowlog_timeout">0s</value>
<value name="slowlog">logs/slow.log</value>
<value name="rlimit_files">1024</value>
<value name="rlimit_core">0</value>
<value name="chroot"></value>
<value name="chdir"></value>
<value name="catch_workers_output">yes</value>
<value name="max_requests">500</value>
Observe que, embora eu tenha os bits semelhantes ao apache definidos (eles faziam parte da configuração padrão), eles não são usados porque tenho um conjunto estático de estilo PM.
Você pode ativar os registros para o nível de depuração usando isso na seção de opções globais:
<value name="log_level">debug</value>
para ver se há um motivo relatado de que está desligando funcionários.
Uma correção trancada, se isso não funcionar, seria ter um serviço como o pingdom acessando um php em seu site a cada x minutos, mas minha experiência com esse software não sugere que isso seja necessário.