Pon al comienzo de tu script la línea:
Código PHP:
error_reporting(E_ALL);
Para ver cualquier error que pueda estar ocuriendo.
En realidad todo debería estar bien... aunque es posible que estés perdiendo la sesión en algún punto:
¿Cómo estás propagando el SID? ¿Por url o por cookies?
De todos modos verifica si hay mensajes de error.
Saludos
