> > > Вы прислали FCGI_END_REQUEST, ничего не вернув клиенту, о чём
> > > nginx и плачет. Единственное, что он в данном случае может
> > > сделать - это вернуть клиенту ошибку.
> >
> > Это происходит только при выключенном fastcgi_keep_conn и keepalive,
> если их
> > выключить Nginx отлично отдает 200 статус без ошибок.
>
> ENOPARSE.

Я не правильно сформулировал ответ, имелось виду что ошибка 502 появляется не из-за пустого ответа бекенда, ответ может быть не пустым но ошибка все равно будет 502, причина только одна повторное использования конекта в котором не завершенная фоновая работа РНР скрипта.
Если отключить fastcgi_keep_conn и keepalive, РНР скрипт (из примера выше) работает без ошибок.
Судя по всему проблема в PHP-FPM сложно сказать баг это или особенность его работы, к сожалению в PHP-FPM документации это не описано.