В следующих ситуациях возникают ошибки:

1. Создан объект, добавлен в сессию, но сессия не отправлена;

2. Выполняется какой-нибудь SELECT запрос;

3. SQLAlchemy провоцирует отправку сессии (autoflush);

4. Если объекты находились в "нестабильном" состоянии, то возникнет исключение.

Можно отключить это поведение, пользуясь специальным контекстным менеджером:

with session.no_autoflush:

some_object = SomeClass()

session.add(some_object)

# won't autoflush

some_object.related_thing = session.query(SomeRelated).first()