1 控制(决定阀门动作的可靠性)
主汽阀和再热汽阀的控制系统故障是汽轮机五大事故之一，主要表现在阀门开度与设计不符，包括传动机构失灵、行程超前、滞后，这些影响到阀门的强度和振动。阀门的开度控制直接影响到汽机的工作状况，因此受到高度重视，已成为研究的核心问题之一。
近年来，在研究阀门的可靠性方面，智能型阀门是研究的主攻方向，智能型阀门具有自行判断工况，并实时地进行自我调节的功能。智能型阀门中的关键部件是数字定位器，数字定位器用微处理器使阀门的执行器准确定位，监视和记录阀门的有关数据。
2 强度(应满足寿命、刚性要求)
机组的频繁启动对阀门强度及阀门使用寿命的影响尤为突出，特别是用调节阀调速的汽轮机，以往研究的重点放在阀门的控制问题上，现在看来强度问题也不容忽视。《powerengineering》杂志副主编carolanngiovando撰写文章强调科研工作者不应把全部的注意力都集中在控制问题上，应注意加强对阀门强度、寿命、密封性的研究，因为它们是阀门工作较基本的条件。
(1)由于机组的频繁启动，原来的主汽阀有可能不能满足新的运行要求。因为一般的主蒸汽阀门是按基本负荷设计的，设计过程中只按静压、温度、蠕变考核其强度，不存在低周疲劳寿命问题。现在工况变化了，原设计就不一定满足要求。为此，设计过程中有必要考虑低周疲劳寿命设计，使设计工况与运行工况相一致，以达到延长寿命的目的。
(2)由于执行机构行程控制的不准确性，阀芯对阀座产生冲击载荷。有电厂曾经出现过阀座碎裂，裂块被冲进汽机，造成汽轮机出力急剧下降，转子严重受损的故障。
另外，对于高压阀门等，还有气蚀现象、阀体的原始铸造缺陷、阀体出现裂纹后的寿命分析与预测等课题都值得进一步研究。
