Todo el tema de propagación del SID lo controlan las directivas (ver php.ini)
session.use_cookies
session.use_trans_sid
.. La segunda (trans_sid) .. obliga (a 1) a PHP a "reescribir" los tag HTML de links .. formulario y alguno más (según describe otra directiva más .. rewrite_tags o algo así ..).
Si usas ambas a "1" .. la cookie que se creará para propagar el SID, no será válida hasta la 1º interacción con el servidor (donde recibirá el SID y creará la cookie) . .así que por lo menos una vez si usas Links (<a htref ...>) verás ese SID (ID+nombre sesión que por defecto PHP usa el nombre PHPSESID) en el URL .. luego "desaparece" por qué ya se propaga en la cookie.
Eso sería la explicación "teórica" del por qué te sucede lo que observas.
Un saludo,